Эфаптическая передача, при которой электрические поля, создаваемые одними нейронами, напрямую изменяют возбудимость соседних клеток в обход синапсов, играет доказанную и разрушительную патологическую роль при эпилепсии (Jeffrey et al., 2020). Эти поля становятся аномально сильными и начинают насильственно, лавинообразно синхронизировать популяции нейронов, что приводит к припадку (Shivacharan et al., 2019).

Что касается работы здорового мозга, то здесь исследователи высказываются менее уверенно, и концепция нормальной эфаптической передачи во многом остается спорной (Rebollo et al., 2021).

Существуют предположения, что в норме очень слабые эндогенные поля могут осуществлять тонкую, модуляцию нейронных ритмов, сдвигая время генерации потенциалов действия (Anastassiou et al., 2011).

Гипотезы о том, что эфаптические эффекты чуть ли не жизненно необходимы для быстрой синхронизации удаленных зон мозга или даже для появления сознания, пока остаются на уровне умозрительных и спекулятивных полевых теорий (Pocket, 2011).

Скептики указывают, что в здоровом состоянии эти поля слишком слабы, чтобы вызывать значимые функциональные эффекты, и синаптическая архитектура полностью справляется с интеграцией информации без привлечения полевых механизмов (Jones, 2013).

Поскольку неконтролируемые электрические наводки представляют смертельную опасность для кодирования информации, мозг выстроил жесткие системы защиты от подобных эффектов (Fields, 2015). Главным физическим барьером служит миелиновая оболочка аксонов, которая изолирует волокна и практически полностью исключает утечку тока между ними (Battefeld et al., 2019).

Кроме того, архитектура внеклеточных щелей и высокая проводимость межклеточной жидкости эффективно рассеивают и гасят случайные токи (Syková and Nicholson, 2008).

Наконец, имеется представление об эфаптическое торможение, при котором направленные токи от специализированных интернейронов подавляют возбудимость окружающих клеток, жестко лимитируя любые проявления полевой синхронизации (Blot and Barbour, 2014).

Литература

Anastassiou CA, Perin R, Markram H, Koch C 2011 Nature Neuroscience

Battefeld A, Klooster J, Kole MH 2019 Nature Communications

Blot A, Barbour B 2014 Neuron

Fields RD 2015 Trends in Neurosciences

Jeffrey M, Frame J, Durand DM 2020 Journal of Neuroscience Research

Jones MW 2013 Journal of Consciousness Studies

Pocket S 2011 Scholarpedia

Rebollo B, Telenczuk B, Navarro-Guzman A, Destexhe A, Sanchez-Vives MV 2021 Cerebral Cortex

Shivacharan RS, Chiang CC, Wei X, Subramanian M, Durand DM 2019 Frontiers in Cellular Neuroscience

Syková E, Nicholson C 2008 Physiological Reviews

#эпилепсия #epilepsy