Как рождаются нейроны
Ученым впервые удалось наблюдать и контролировать функционирование «новорожденных» нейронов живого мозга
DailyTechInfo по материалам New Scientist: Newborn neurons observed in a live brain for first time
В течение достаточно долгого времени считалось, что человек получает все количество нейронов, клеток головного мозга, в момент рождения, и это количество постепенно уменьшается в течение его жизни. Сейчас ученым уже известно, что определенные области мозга продолжают производить новые нейроны и подавляющее большинство этих нейронов «рождается» в гиппокампе, области, которая имеет форму морского конька и которая играет важную роль в основных когнитивных функциях мозга. И недавно ученым из Медицинского центра Колумбийского университета удалось впервые запечатлеть процесс рождения новых нейронов, протекающий в живом мозге подопытного животного. А дальнейшие исследования в данном направлении могут дать людям новые методы лечения некоторых неврологических и психических заболеваний.
Снимок из пресс-релиза Scientists Watch Activity of Newborn Brain Cells in Mice;
Reveal they are Required for Memory; «новорожденные» нейроны окрашены красным – ВМ.
Для того, чтобы получить возможность наблюдать за «новорожденными» нейронами ученым пришлось прибегнуть к нескольким уловкам. Во-первых, они внедрили в мозг подопытного животного имплантат, содержащий крошечный микроскоп. А во-вторых, они провели генные изменения подопытных животных так, что все новорожденные нейроны были способны светиться в момент их активности.
«То, что нам пришлось сделать, является весьма сложным из-за того, что для этого потребовалось проведение сразу нескольких тонких операций» – рассказывает Майкл Дрю (Michael Drew), нейробиолог из Техасского университета в Остине, – «Сложность объединения этих методов является объяснением тому, почему прежде никто не смог получить изображения новых нейронов, рожденных в мозге взрослого существа».
Используя функции устройства-имплантата и генные модификации подопытных животных, ученые провели ряд экспериментов, в которых на животных оказывались различные воздействия как положительного, так и отрицательного характера, к примеру, слабые удары током. В результате этого за счет новорожденных нейронов в мозге животных сформировались устойчивые реакции на все эти воздействия.
После этого ученые при помощи методов оптогенетики деактивировали все новые нейроны, в результате чего животные оказались не в состоянии различать положительные и отрицательные воздействия. Они испытывали испуг даже от тех воздействий, к которым они привыкли и от которых они ранее получали удовольствие.
«Данные наблюдения говорят о том, что новорожденные нервные клетки являются важной частью некоторых функций памяти и обработки информации о приобретенном ранее опыте. Именно эти нейроны позволяют животным отделять воспоминания друг от друга и реагировать на них по-разному» – пишут ученые.
И в заключение следует отметить, что результаты данных исследований имеют важное значение для понимания природы и поисков новых методов лечения некоторых типов болезней и расстройств. Ведь в случае депрессии или шизофрении у больных наблюдаются пониженные темпы «рождаемости» новых нейронов, «а большинство препаратов-антидепрессантов стимулирует производство новых нейронов в гиппокампе» – рассказывает Майкл Дрю, – «сейчас мы уже можем начинать думать о новых методах лечения расстройств, готовя себе почву для новых наблюдений, исследований и экспериментов».
Полный текст статьи Danielson et al. Distinct Contribution of Adult-Born Hippocampal Granule Cells to Context Encoding (Neuron, 2016) можно прочитать на сайте Columbia University – ВМ.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
22.03.2016