Ученые из Института нейронаук, совместно с Испанским национальным исследовательским советом (CSIC) и Университетом Мигеля Эрнандеса (UMH) в городе Эльче, а также в сотрудничестве с Университетом Кейо в Токио, провели исследование, которое помогло раскрыть механизм формирования нейронных связей в мозжечке. Результаты данного исследования были опубликованы в научном журнале Cell Reports.
Основную роль в этом процессе играют каинатные рецепторы — специфические рецепторы глутамата, активируемые каиной кислотой. Эти белки, интегрированные в мембрану нейронов, выполняют функции как синаптических рецепторов и каркасов, поддерживающих структуру между нервными клетками.
Для проведения исследований ученые использовали генетически модифицированных мышей, чтобы манипулировать экспрессией белков. Было обнаружено, что одна из субъединиц, входящих в состав каинатных рецепторов — белок GluK4, экспрессируемый нейронами Пуркинье мозжечка — является необходимым для взаимодействия, поддерживающего синаптическую передачу между лиановидными волокнами и нервными клетками.
Кроме того, отсутствие взаимодействия белков C1ql1 и Gai3 с каинатными рецепторами приводит к нарушению синаптической пластичности, которая является ключевым фактором для двигательного обучения. В результате у мышей наблюдались серьезные двигательные нарушения и неспособность к обучению двигательным навыкам из-за уменьшения количества синапсов.