ГАМК высвобождается в специальных точках контакта, синапсах, из проекции тормозных клеток, которые служат именно для этой цели — аксона. Посланник вызывает электрический тормозящий ток в клетках-мишенях.
Особым подтипом клеток, высвобождающих ГАМК, является так называемая корзиночная клетка. Известно, что он оказывает сильное тормозящее действие на мозговые цепи. Причиной этого является тот факт, что клетки корзины имеют длинный и широко разветвленный аксон, с помощью которого они могут контролировать от сотен до тысяч клеток-мишеней, разбросанных по широкой области. До сих пор не было ясно, все ли эти клетки-мишени подвержены одному и тому же подавляющему току или же клетки-мишени, которые более удалены от высвобождающей ГАМК клетки корзины, труднее удерживать под точным контролем.
С помощью метода патч-зажима для измерения тормозных токов отдельных ячеек команда обнаружила, что чем дальше находится ячейка-мишень, тем меньше и длиннее их тормозные токи. В фармакологических и электрофизиологических экспериментах, а также с помощью подробных микроскопических исследований нейробиологи продемонстрировали, что аксон корзинчатых клеток с более удаленными клетками-мишенями образует меньше синапсов и что в этих синапсах обнаруживаются другие белки, способные воспринимать ГАМК.
В чем может быть причина столь сложной конструкции? Хотя на этот вопрос нельзя ответить полностью, ученые исследовали последствия зависимого от расстояния торможения в компьютерном моделировании нейронных сетей.
Вопреки ожиданиям, ослабление ингибирования позволяет клеткам корзины точно контролировать активность большого количества нервных клеток и, таким образом, синхронизировать их. Синхронизация целых областей мозга приводит к ритмичной активности мозга, такой как гамма-колебания, которые выполняют важную функцию в высших психических процессах.
Новый подход зависимого от расстояния торможения может стать важным компонентом в регуляции мозговых сетей, который позволяет мозгу управлять активностью 100 миллиардов отдельных, но связанных нервных клеток для создания мысли.