Наш мозг состоит из миллиардов отдельных клеток, в нём насчитывается более 80 миллиардов нейронов и, как минимум такое же количество глиальных клеток, которые играют важнейшую роль во всех аспектах здоровья мозга и всего нашего организма. Глиальные клетки являются значимой частью нервной системы, однако они долгое время оставались в тени - учёные
не стремились к исследованию их функций - всё внимание доставалось нейронам.

Обычно считается, что нейроны общаются друг с другом через синапсы или соединения между ними, тогда как глия
не использует этот тип передачи сигналов. Синаптическая передача происходит, когда нейрон электрически возбуждается
и в зазор между ним и другим нейроном высвобождает химическое вещество, называемое нейротрансмиттером, что приводит к активации второго нейрона.

О функциях глии мы знаем намного меньше, чем о функциях нейронов. Глиальные клетки берут своё название от английского слова "glue"- клей. Ранее считалось, что глиальные клетки просто поддерживают нейроны, но сейчас уже доказано, что они отвечают за многие жизненно важные функции мозга - от облегчения межнейронной связи до влияния на память и иммунную регуляцию. А потому проблемы с глиальными клетками могут влиять на расстройства настроения, Болезнь Паркинсона, восстановление после инсульта и развитие деменции.

Под собирательным названием «глия» объединено несколько типов клеток с разными функциями. Олигодендроциты
и шванновские клетки обволакивают нервные ткани и покрывают их миелиновой оболочкой, которая изолирует электрический сигнал и ускоряет его передачу, а астроциты с многочисленными отростками регулируют водно-солевой обмен, поддерживают работу синапсов и участвуют в метаболизме нейромедиаторов, микроглия же играет немаловажную роль при черепно-мозговых травмах, нейродегенеративных заболеваниях и воспалительных процессах. Глиальные клетки, в отличие от зрелых нейронов, способны к делению. По мнению исследователей, один астроцит может контактировать с миллионами синапсов,
а это значит, что сигналы будут передаваться дальше всё более скоординировано.

Глия влияет на образование связей между нейронами и на функционирование мозга как целостной структуры. Эта ткань выполняют опорную, изолирующую, регенеративную и ряд других функций. Глиальные клетки, располагаясь на миелиновой оболочке ("проводнике" нейрона), создают клеточный скелет для нервной системы, а также питают и защищают нейроны. Если попытаться «отключить» отдельные глиальные клетки, чтобы посмотреть, что из этого выйдет, поддерживаемые ими нейроны умрут вместе с ними.

Швейцарская исследовательская группа пришла к выводу, что глиальные клетки с помощью обмена кальцием с окружающими их нейронами, контролируют передачу посланий по всему мозгу. В ходе посмертных исследований мозга крупнейших учёных современности удалось установить, что числом и размерами нервных клеток (нейронов) их головной мозг ничем не отличается от мозга обычного человека. Единственное различие состояло в процентном соотношении нейронов и глиальных клеток.
У «гениев» в ассоциативной области коры, ответственной за высшие формы мыслительной деятельности, обнаружено необычайно большое количество вспомогательных элементов нервной ткани — клеток нейроглии.

Выделяют два типа глиальных клеток:

• Микроглия - единственные подвижные клетки нашего мозга
• Макроглия или глиоциты (астроциты, олигодендроциты, эпендимоциты)

Микроглия, являясь регулятором, играет важнейшую роль в поддержании баланса воспаления мозга - чем выше уровень воспаления мозга, тем выше риск развития депрессии, а также посттравматического стрессового расстройства
и шизофрении. Гематоэнцефалический барьер отделяет наш мозг от остального тела, защищая от большинства микробов
и иммунных клеток, но в мозге есть свои собственные выделенные глиальные иммунные клетки, которые патрулируют мозг
в поисках повреждений, микробов и других проблем, поэтому микроглии жизненно важны. Обширная сеть клеток микроглии постоянно анализирует мозг на любые признаки угрозы, а при её обнаружении активизируется и начинает вырабатывать различные иммунные химические вещества, чтобы устранить опасность.

При активации микроглия ремоделирует либо уничтожает синапсы и синаптические связи здоровых клеток, контактирующих
с повреждёнными. Это помогает перестраивать нейронные связи после повреждения и перераспределяет функции, утраченные нейроном, между нейронами, не подвергшимися повреждению. Именно это и есть один из принципов нейропластичности. Так, благодаря микроглии, мы можем восстанавливаться после инсульта. Активированные клетки микроглии полезны для нейтрализации угроз, но их хроническая активация чревата неконтролируемым воспалением в мозге
и депрессией.

Считается, что микроглия первая реагирует на болезнь Альцгеймера, поскольку иммунные клетки связаны с фагоцитозом — поглощением и перевариванием бактерий, вирусов и микроорганизмов. Исследователи выяснили, что интегрированная реакция на стресс — клеточный стрессовый ответ, сохраняемый в клетках, побуждает микроглию производить токсичные липиды, которые повреждают нейроны и клетки, необходимые для правильного функционирования мозга. У больных Альцгеймером клеток нейроиммунной системы головного мозга найдено в два раза больше, чем у здоровых людей. Разрабатывается лечение путём остановки производства токсичных липидов или предотвращения активации вредных фенотипов микроглии.

Макроглия — это группа вспомогательных клеток нервной ткани (нейроглии), имеющая общее с нейронами происхождение (из нервной трубки). Их главная задача — обеспечивать опору, питание и поддержание стабильного окружения (гомеостаза) для работы нейронов. Основу макроглии составляют следующие клетки:

• олигодендроциты не только создают изолирующее покрытие над нейронами, но и могут влиять функции нейронов, связанных с настроением, а также на энергию мозга, обучение и память. Они участвуют в выработке миелина, покрывающего некоторые тела нейронов и обеспечивающего быструю передачу сигналов через головной и спинной мозг. Исследования показали, что изменение структуры и функции олигодердроцитов ведут к социальной изоляции и депрессии. Иногда в процессе деления, роста и развития глии возникают ошибки – развиваются опухоли. Их называют глиомами

• эпендимальные клетки развиваются в желудочках и заполненных жидкостью отделах ЦНС. Они обеспечивают выстилку для этих заполненных жидкостью пространств и помогают формировать и транспортировать спинномозговую жидкость (ликвор). Ликвор переносит химические вещества, гормоны, питательные вещества и отходы жизнедеятельности из головного в спинной мозг и наоборот

• радиальная глия в развивающейся нервной системе выполняет роль стволовых - отростки этих клеток служат направляющими для миграции нейробластов (будущих нейронов)

• астроциты играют ключевую роль в создании новых синапсов, регуляции нейропластичности, а также составляют физический компонент Гематоэнцефалического барьера. Они подавляют передачу сигналов между нейронами, в том числе и между нейротрансмиттерами, связанными с настроением. Несколько исследований в свою очередь выявили, что у людей с депрессией снижено количество астроцитов и функции их нарушены.

Стоит отметить, что мозг рождается с огромным количеством синаптических связей. По мере роста, ребёнок задействует те или иные, важные именно здесь и сейчас синапсы. Видимо, тут и происходит деление на "физиков
и лириков". Избыток связей создаёт лишний "шум" и грозит эпилепсией и аутизмом. В нормальном состоянии мозг человека потребляет более 20% кислорода и более 50% поступающей в кровь глюкозы. Мозг просто не может себе позволить содержать столь обширную синаптическую сеть. Это слишком затратно.

Более половины синапсов, оставшихся без дела - неактивные или слабо загруженные - со временем уменьшаются и микроглия их удаляет безвозвратно. Наоборот, нужные и часто активируемые связи покрываются прочной миелиновой оболочкой. Так образуются наши защищённые долгосрочные воспоминания. Патологическое снижение нейронных связей может проявиться галлюцинациями и шизофренией. Более всего нейронных связей теряется в возрасте 5 - 7 лет и в период полового созревания.

Давайте попробуем коротко рассмотреть, что в итоге мы можем сказать о нашем глиальном интерфейсе:

• Боль

Глиальные клетки, как и нейроны способны передавать болевые ощущения в мозг, но делают это, в основном,
у поверхности кожи, переплетаясь с нервными окончаниями.

• Иммунитет мозга

Мозг - самый важный орган, поэтому имеет очень хорошую защиту от различных заболеваний и вредных веществ (гематоэнцефалатический барьер, который разделяет кровеносную и нервную системы, защищая мозг и пропуская только полезные вещества) и, соответственно, глиальные клетки микроглии. Эти клетки действуют на антигены как макрофаги (клетки иммунной системы, съедающие инфекционного агента), а также удаляют ненужные синапсы.

• "Уборка" мозга

Каждый год наш головной мозг на пару со спинным производит такое количество отходов, что вес их становится вполне сопоставим с весом самих этих органов. Различные типы глиальных клеток каждую ночь очищают мозг
от погибших нейронов, ненужных синапсов, лишней жидкости в мозгу. Так что, каждое утро мы просыпаемся
с "чистыми" мозгами. Достаточное количество здорового сна необычайно важно для мозга.

• Формирование нервной системы плода

Глиальные клетки появляются одними из первых в нервной системе ребёнка и помогают расположить нейроны
в нужных местах. Глия способствует правильному перемещению формирующихся нейронов, захватывая их с собой.

Нейроны и глиальные клетки не могут функционировать отдельно друг от друга. Их взаимодействие имеет решающее значение для нервной системы и формируемых ею воспоминаний, мыслей и эмоций. Подключившись
к матрице нейроглий, мы можем получить доступ к влиянию на все аспекты здоровья. Современная нейробиология всё больше и больше начинает понимать, что глиальные клетки играют не менее важную роль в жизни мозга, чем нейроны. Однако природа этого взаимодействия по-прежнему хранит немало тайн.