Новорожденные нейроны: Кто быстрее, тот умнее
С момента рождения мозг теряет множество нервных клеток, и этот процесс продолжается на протяжении всей жизни. Большинство нейронов формируются еще в утробе матери, и после рождения немалое их количество вырождается. Однако некоторые клетки способны делиться даже в зрелом возрасте — по крайней мере, в мозге мышей. По мнению исследователей из Института иммунобиологии им. Макса Планка во Фрайбурге, существуют некоторые типы нейронных стволовых клеток, способные создавать новые нейроны. Тогда как в молодом организме они постоянно делятся, у взрослых животных большинство этих клеток остаются в «спящем» состоянии. Тем не менее процесс воспроизводства нейронов может возобновиться, например, при повышенной физической активности или в случае эпилептических припадков. Это справедливо для мышей, но также может относиться и к людям, так как способные к делению клетки присутствуют и в человеческом мозге.
Говоря «Старую собаку новым фокусам не научишь», мы имеем ввиду частичную утрату способности усваивать новую информацию, приходящую с возрастом. Однако нейронные стволовые клетки, находящиеся в гиппокампе (отделе головного мозга, который играет ключевую роль в процессах обучения и запоминания), могут производить нервные клетки на протяжении всей жизни.
Опыты на мышах показали, что новые нейроны встраиваются в нейронную сеть головного мозга и оказывают значительное влияние на способность к обучению. Тем не менее темпы образования новых клеток снижаются с возрастом, и причины этого до настоящего времени были неизвестны.
Исследователям удалось выявить различные популяции нейронных стволовых клеток и показать, что в гиппокампе существуют активные и спящие (неактивные) стволовые клетки. «У молодых мышей стволовые клетки делятся в четыре раза чаще, чем у старых. При этом число этих клеток у старых животных лишь не намного меньше. Таким образом, нейронные стволовые клетки никуда не пропадают с возрастом, а остаются в резерве», ?- объясняет Вердон Тейлор (Verdon Taylor) из Института Макса Планка.
Факторы, влияющие на возобновление деления спящих клеток, еще недостаточно изучены. Однако возможно, что существует способ заставить их активизироваться. Ученые обнаружили большее количество новых нейронов в мозге физически активных мышей по сравнению с их малоподвижными собратьями. Патологическая активность мозга, например, эпилептический приступ, также вызывает усиленное деление нейронных стволовых клеток.
Различные популяции стволовых клеток легко различимы под микроскопом. В первую группу входят клетки, которые расположены перпендикулярно поверхности гиппокампа. Большинство из этих радиальных клеток неактивны. В противоположность им, более 80% горизонтальных стволовых клеток (ориентированных параллельно поверхности гиппокампа) постоянно формируют новые нейроны; оставшиеся 20% являются спящими, но периодически способны активизироваться. Все горизонтальные клетки объединяет наличие активных генов NOTCH, RBP-J и Sox2.
Радиальные и горизонтальные стволовые клетки отличаются не только расположением, они также по-разному реагируют на раздражители. Когда животное физически активно, некоторые радиальные стволовые клетки переходят в активное состояние и начинают делиться, тогда как на горизонтальные физическая активность влияет незначительно. В случае эпилептического приступа, напротив, преимущественно активизируются горизонтальные клетки.
Возможно, что нейронные стволовые клетки проявляют себя не только в мозге мышей. Присутствие нейронов, сформировавшихся на протяжении жизни, также обнаруживается и в гиппокампе человека. Поэтому ученые предполагают, что группы активных и спящих стволовых клеток присутствуют и в человеческом мозге. Они предполагают провести дальнейшие исследования взаимосвязи образования новых нейронов и появления эпилептических приступов, а также возможностей использования этих знаний для лечения различных повреждений мозга и таких состояний как, например, болезнь Альцгеймера.
По сообщению ScienceDaily
