Ацетилхолин и мускариновые рецепторы в мозге приматов: новые данные

Ацетилхолин — важный нейромедиатор, который влияет на внимание, память и эмоции. Его действие зависит от рецепторов на поверхности нейронов. В этом исследовании учёные изучали, какие именно мускариновые рецепторы (белки, реагирующие на ацетилхолин) присутствуют в двух областях коры мозга приматов: передней цингулярной (ACC) и латеральной префронтальной (LPFC).

С помощью секвенирования РНК отдельных ядер и гистологии (окрашивания белков) на макаках обнаружили, что ген CHRM3 наиболее активен в нейронах, но на уровне белка преобладает рецептор m1. Это связано с тем, что CHRM3 задерживается в ядре клетки, а CHRM1 перемещается в цитоплазму. CHRM3 и CHRM1 часто работают вместе, а CHRM2 отличается по функциям и находится в глубоких слоях коры.

Сравнение областей показало, что в LPFC ген CHRM3 активнее, чем в ACC. Нейроны с рецепторами CHRM1-3 имеют разный набор активных генов в этих областях: в ACC сильнее выражены гены, связанные с пластичностью синапсов (способностью связей меняться). В экспериментах на клетках (in vitro) стимуляция ацетилхолином в ACC уменьшала возбуждающие сигналы и усиливала тормозные, а в LPFC — наоборот, снижала тормозные, сдвигая баланс в сторону возбуждения.

Эти результаты показывают, что ацетилхолин по-разному настраивает работу двух областей мозга, что важно для гибкого поведения, обучения и памяти. Нарушения такой настройки могут быть связаны с психическими расстройствами. Однако исследование проведено на макаках и клетках, поэтому выводы требуют проверки на людях.