Человеку в течение жизни постоянно приходится чему-либо учиться. Для этого необходима эффективная работа головного мозга. Каждое движение и каждая мысль требуют передачи определенной информации между группами нервных клеток. Чтобы повысить мастерство в каком-нибудь деле или научиться чему-то новому, необходимо или повысить эффективность контакта, или сделать так, чтобы в нем участвовало как можно больше клеток головного мозга. Ученые из Института нейробиологии имени Макса Планка в Мартинсриде доказали, что определенные клетки в головном мозге, так называемые астроциты, активно влияют на эффективность обмена информацией.

Астроциты -- это клетки нейроглии, т.е. сложного комплекса вспомогательных клеток нервной ткани с общими функциями и происхождением. Они имеют звездчатую или паукообразную форму. Отсюда, кстати, и название -- «астра» переводится с латыни как «звезда».

Астроциты поддерживают нейроны и разделяют их на группы, регулируют состав межклеточной жидкости и запас питательных веществ, участвуют в росте нервной ткани и в нейрональной миграции, а также выполняют ряд других функций. До недавнего времени считалось, что главная роль астроцитов заключается в развитии и питании нервных клеток головного мозга. Однако исследование группы ученых под руководством профессора нейробиологии Рудигера Кляйна позволило лучше понять механизм обучения и запоминания на уровне клеток головного мозга. Работа профессора Кляйна со временем может помочь в лечении таких заболеваний, как эпилепсия и боковой амиотрофический склероз (болезнь Шарко).

Для того чтобы что-то выучить, т.е. получить и усвоить новую информацию, нервные клетки или выращивают новые окончания, или укрепляют уже существующие контактные окончания, синапсы. Синапс -- это особая структура, отвечающая за передачу нервного импульса с нервного волокна на какую-либо другую нервную клетку или нервное волокно, а также с рецепторной клетки на нервное волокно.

Синапсы играют в процессе обучения очень важную роль, потому что информация переходит от одной клетки к другой именно в них. Для их создания необходимы две клетки.

Закрепление приобретенного навыка через практику происходит благодаря усилению задействованных в этом процессе синапсов. Ученые знают, что поступающая информация вызывает в нервной клетке более сильную реакцию, когда проходит через «сильный» синапс. Учиться с «нормальными» синапсами труднее.

Процесс передачи информации на клеточном уровне выглядит примерно следующим образом. Взаимодействующие в синапсе две соседние нервные клетки не вступают между собой в прямой контакт. Их разделяет крошечный просвет, называемый синаптической щелью. Когда поступающая информация попадает в синапс, в синаптическую щель выбрасывается глутамат -- анион глутаминовой кислоты, являющейся так называемой «возбуждающей» аминокислотой. Связывание глутамата специфическими рецепторами нейронов и приводит к их возбуждению. Происходит передача информации. Когда синапс усилен, передающая нервная клетка выделяет глутамата в синаптическую щель больше, а получающая клетка его более эффективно связывает. В результате передача информации значительно улучшается.

Ученые из Института нейробиологии имени Макса Планка доказали, что астроциты играют более активную роль в процессе обучения, а не только всячески поддерживают нервные клетки. Они еще и влияют на способность синапсов к усилению, что повышает эффективность процесса обучения.

При этом астроциты к тому же еще и регулируют количество глутамата, удаляя его излишки при помощи выделяемых ими транспортеров.

«Эти транспортеры чем-то напоминают крошечные пылесосы, -- говорит Рудигер Кляйн. -- Они засасывают в себя избыток глутамата из синаптической щели и не дают ему переходить с одного синапса на другой, соседний».