На что идут новые нейроны в человеческом мозге



Кора и подкорковые структуры человеческого мозга; полосатое тело (striatum) окрашено зелёным. (Иллюстрация BoehringerIngelheim.)

В мозге человека обнаружена ещё одна зона, в которой в течение жизни происходит замена старых нейронов на новые, — полосатое тело, отвечающее за рефлексы, двигательную активность и, как полагают некоторые, участвующее в работе сознания.

Давно прошли те времена, когда считалось, что нервные клетки не восстанавливаются, то есть что мы до смерти живём с теми нейронами, которые у нас образовались к зрелому возрасту — и которые постепенно отмирают, отмирают и отмирают. Уже несколько десятилетий известно о «взрослом» нейрогенезе: оказалось, что у птиц и зверей нейроны в мозге могут образовываться в течение всей жизни. Правда, нервные клетки возникают не во всём мозге, а всего в двух областях — в субвентрикулярной зоне и в гиппокампе (который, напомним, считается одним из главнейших центров памяти).

У млекопитающих нервные клетки, родившиеся в субвентрикулярной зоне, направляются к обонятельной луковице. Обоняние в жизни зверей играет первостепенную роль, и обновление нейронов соответствующего тракта поддерживает его на должном уровне. У человека в субвентрикулярной зоне тоже образуются нейроны, однако ни в какую обонятельную луковицу они не идут. Что же в таком случае с ними происходит?

Йонас Фризен (Jonas Frisén) и его коллеги из Каролинского института и Уппсальского университета (оба — Швеция) предположили, что у человека эти клетки уходят в полосатое тело, которое очень кстати расположено поблизости.

Функции этой сложноустроенной подкорковой структуры разнообразны: она контролирует рефлексы, сложные двигательные реакции, пищевое поведение; от неё, возможно, вообще зависит сознание. Поскольку когнитивная пластичность и адаптивность поведения, способность сравнивать, сопоставлять, анализировать и т. д. у приматов важнее обоняния, то вполне логичным было бы перемещение новых нейронов именно на такой «фронт работ».

Для начала исследователи проанализировали данные о транскриптомах, то бишь наборах РНК, синтезируемых в полосатом теле человека на протяжении всей жизни. Оказалось, что молекулярные следы, указывающие на присутствие нейробластов (предшественников нервных клеток), действительно появляются в полосатом теле у человека на протяжении жизни — как и в гиппокампе, и в субвентрикулярной зоне. Кроме того, клетки полосатого тела, которые несли признаки нейробластов, почти не содержали пигмента липофусцина, накапливающегося в нейронах со временем и указывающего на их возраст.

Затем учёные проанализировали мозговые ткани раковых пациентов, получавших йододезоксиуридин — модифицированный нуклеозид, который встраивается в ДНК раковых клеток и делает её особо чувствительной к радиотерапии. Этот нуклеозид будет появляться в ДНК любых клеток, которые активно делятся, и его находили как раз в клетках полосатого тела, что указывало на их недавнее происхождение.

Наконец, авторы работы использовали метод, о котором мы писали в прошлом году: с его помощью этой же группе удалось доказать существование взрослого нейрогенеза у человека. Метод представляет собой вариацию изотопного анализа, когда оценивают содержание в ДНК изотопа 14С, количество которого на Земле заметно увеличилось после испытаний ядерного оружия, происходивших в середине ХХ века. Иначе говоря, нынешняя статья, опубликованная в журнале Cell, стала логическим продолжением материала годичной давности с доказательством взрослого нейрогенеза.

На сей раз данные радиоуглеродного анализа показали, что старые нейроны в полосатом теле регулярно заменяются новыми. Единственным исключением стали люди с болезнью Хантингтона, которая поражает как раз эту область: у таких больных нейроны в полосатом теле не обновлялись.

Получается, что обновление нейронов происходит у нас ещё и в полосатом теле, куда новые клетки приходят, видимо, из расположенной рядом субвентрикулярной зоны. Впрочем, исследователям стоит уточнить, происходит ли такое обновление в полосатом теле только у человека или, скажем, у человекообразных обезьян тоже. Если окажется, что это сугубо человеческая особенность, то тогда можно будет рассуждать на тему связи психического развития человека с особенностями обновления наших нервных клеток. Ну а с медицинской точки зрения хорошо бы подумать о том, можно ли как-то усилить или ускорить нейрогенез у взрослых людей с учётом новых сведений.

Источник

«Счастье дается только знающим. Чем больше знает человек, тем резче, тем сильнее он видит поэзию земли там, где ее никогда не найдет человек, обладающий скудными знаниями»

Константин Паустовский

Файлы

Религия и психические болезни

Как мы познаем. Исследование процесса научного познания

Политика у шимпанзе. Власть и секс у приматов

Мозг и душа