От стресса растет мозг

В условиях стресса мозг продуцирует и накапливает новые стволовые клетки, которые впоследствии могут дифференцироваться в нейроны.

Исследователям уже давно известно, что в гиппокампе головного мозга млекопитающих формирование новых нейронов (нейрогенез) продолжается в течение всей жизни. Недавно ученые Колумбийского университета установили, что в условиях стресса нервные клетки гиппокампа взрослых могут давать начало не только нейронам, но и стволовым клеткам. Такие клетки накапливаются и позже, при наступлении благоприятных условий, могут превращаться в нейроны. Эта реакция на условия внешней среды является неизвестной до сих пор формой пластичности мозга.

Гиппокамп участвует в процессе обучения, а также в формировании эмоций и памяти. В рамках своей работы ученые сравнили поколение нервных стволовых клеток и нейронов в гиппокампе мышей, содержавшихся в изоляции и в условиях, богатых разнообразными стимулами. С помощью специальной методики они проследили судьбу стволовых клеток от их формирования до конечной дифференцировки в специфичные типы клеток и оценили долю нервных клеток, превратившихся в нейроны.

Оказалось, что два типа условий содержания оказывали противоположные эффекты. В мозге изолированных мышей происходило накопление нервных стволовых клеток, но не нейронов. В то же время, содержание в условиях со множеством стимулов значительно увеличивало количество нейронов в мозге животных, но не прибавляло стволовых клеток. В среднем зубчатая извилина (регион гиппокампа, в котором происходит нейрогенез) мыши содержит примерно 500 000 нейронов. Содержание в богатых стимулами условиях увеличивало эту цифру примерно на 70 000.

Нейрогенный эффект богатых стимулами условий давно известен специалистам, однако авторы впервые продемонстрировали, что нервные стволовые клетки, традиционно считавшиеся «покоящимися», могут накапливаться в мозге животного. По словам исследователей, процесс накопления запускается изменением условий среды, поэтому он, скорее всего, является адаптацией организма к стрессу. При изменении условий эти клетки получают возможность дифференцироваться в нейроны, воплощая в жизнь принцип «нейроны по требованию».

Исследователи также установили, что социальная изоляция не уменьшала продолжительность жизни нейронов, и подтвердили ранее полученные данные, согласно которым обогащенная стимулами среда продлевает жизнь этих клеток, еще больше увеличивая их популяцию.

Оказалось также, что через три месяца накопление стволовых клеток в мозге изолированных животных прекращается, тогда как в обратном случае мозг мышей продолжает активно производить новые нейроны.

В ближайшем будущем исследователи планируют проверить, является ли выявленный ими механизм универсальной реакцией на стресс или он специфичен для изоляции. Они также собираются детально изучить способность накапливающихся стволовых клеток превращаться в нейроны. По словам руководителя исследования Алекса Драновски (Alex Dranovsky), конечной целью является разработка методов получения из нервных стволовых клеток нейронов или новых стволовых клеток для использования в лечении заболеваний центральной нервной системы.

Источник