Ученые обнаружили важную функцию сахара: помогает в обучении, влияет на память и восстановление

Исследователи лаборатории Линды Хсей-Вилсон обнаружили неожиданное влияние молекул сахара на работу головного мозга. Сложные молекулы сахара делают мозг более "пластичным" и помогают стабилизировать связи.

Детали нового исследования опубликовали на сайте Chemistry for Life.

Нейроны мозга отвечают за множество функций. Человек может узнать знакомого, которого не видел много лет и забыть, что ел вчера на завтрак. Это происходит из-за того, что мозг постоянно перестраивается для осваивания новых навыков. При этом задействована молекулярная основа этого процесса, которая до конца учеными не изучена.

Однако недавние исследования показывают, что сульфатные группы сложных молекул сахара, более известные как гликозаминогликаны (ГАГ), влияют на "пластичность" мозга. Опыты на мышах показали, что сложные молекулы сахара контролируют формирование перинейрональных сетей.

В головном мозге наиболее распространенной формой ГАГ является хондроитинсульфат, обнаруживаемый во внеклеточном матриксе. Он окружает многие клетки головного мозга.

Хондроитинсульфат также образует структуры, известные как перинейронные сети. Они обвивают отдельные нейроны и стабилизируют синаптические связи между ними.

Когда ученые удалили ген Chst11, ответственный за формирование двух основных паттернов сульфатирования хондроитинсульфата у мышей, в их перинейрональных сетях образовались дефекты.

Однако количество сетей фактически увеличивалось при отсутствии мотивов сульфатации, изменяя типы синаптических связей между нейронами. Кроме того, мыши не опознали мышей, с которыми были знакомы. Поэтому ученые предположили, что эти паттерны влияют на социальную память.

Также исследователи установили, что эти сети могут быть динамичнее, чем считалось ранее. Когда они нацелились на Chst11 именно в мозгу взрослых мышей, они обнаружили те же эффекты на перинейрональные сети и социальную память.

По словам ученых, сложные молекулы сахара способны контролировать формирование перинейрональных сетей. Они окружают нейроны, помогая стабилизировать связи в мозге.

Функционирование ГАГ очень важно для мозга и понимание их работы позволит узнать, как работает у человека память и обучение. А также ученые надеются найти способы восстановления нейронной связи после травм.