Новое исследование о структуре аксонов, опубликованное 5 декабря 2024 года в журнале Nature Neuroscience, бросает вызов традиционному представлению о том, как передаются электрические сигналы в нервной системе. Учёные из Университета Джона Хопкинса, возглавляемые Шигеки Ватанабе, предложили модель аксонов как «жемчужин на нити», где скорость передачи сигнала зависит от изменений размера «нано-жемчужин», которые формируются под воздействием локальных факторов, таких как уровень холестерина.
В отличие от традиционного представления, аксон, который считался тонким, цилиндрическим и однообразным, оказывается структурированным на наноуровне в виде чередующихся участков с утолщениями, названными «нано-жемчужинами» (или не синаптическими ботунами). Эти изменения в размерах «жемчужин» оказывают влияние на скорость распространения действия потенциала, что делает аксон гораздо более гибким, чем считалось ранее.
Открытие стало возможным благодаря использованию инновационной технологии криоконсервации тканей, что позволило сохранить натуральную структуру аксонов и увидеть мельчайшие детали с помощью электронного микроскопа. Этот подход позволяет обойти ограничения обычной световой микроскопии, так как традиционные методы разрушали форму клеток.
Результаты исследования могут повлиять на понимание нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, поскольку нарушение регуляции холестерина может изменить размер «нано-жемчужин» и нарушить проводимость нервных импульсов, что, в свою очередь, может привести к смерти аксонов.
