Мозг голых землекопов нуждается в углекислом газе, чтобы оставаться спокойным

Избыток углекислого газа оказывает успокаивающее влияние на «перевозбужденный» мозг голых землекопов, заставляя их теснее скучиваться в глубоких норах.

Несмотря на отталкивающий внешний вид, в последнее время голые землекопы Heterocephalus glaber сделались настоящими суперзвездами биологических и медицинских исследований. Эти уникальные общественные грызуны не только живут аномально долго, не только нечувствительны ко многим видам боли, но и адаптированы к дефициту кислорода, нередкому в их подземных тоннелях.

Авторы новой статьи, опубликованной в журнале Current Biology, обнаружили, что голые землекопы не просто способны жить при нехватке кислорода и избытке углекислого газа, но и нуждаются в этом газе. При сравнительно низком его содержании, которое привычно нам, живущим на поверхности, нейроны в головном животных начинают работать в «гиперактивном режиме», который легко переходит в судороги.

Команда ученых из Городского университета Нью-Йорка и Университета Хельсинки показала, что зависимость голых землекопов от углекислого газа связана с мутацией R952H, которая влияет на белок KCC2, участвующий в переносе ионов хлора через мембраны нейронов. Его работа важна для торможения активности нервных клеток, однако ослабленная версия KCC2 у землекопов не справляется с этой задачей, так что их мозг легко «перевозбуждается».

Компенсировать эти эффекты позволяет углекислый газ, оказывающий тормозящее воздействие на нейроны и мозг в целом. Возможно, именно это заставляет их держаться на глубине, поближе друг к другу, чтобы не впадать в панику, которая может быстро перейти в судорожные припадки. Ученые предполагают, что аномалии белка KCC2 могут играть определенную роль в развитии таких припадков и у некоторых людей, включая больных эпилепсией и шизофренией.