Молодые клетки в старых мозгах

Нейробиолог Элизабет Гуд из Принстонского университета с коллегами сделали одно из самых удивительных открытий последнего десятилетия. Ее работы доказали что в головном мозге взрослых млекопитающих, в том числе у приматов, образуются новые нейроны. Более того, эти клетки могут погибать от стресса, но разрастаются в благоприятных условиях, особенно в процессе обучения, и они могут играть роль в механизме памяти.

До этого момента считалось твердо установленным, что зрелый головной мозг статичен: клетки не рождаются, кроме как в колбе. Эта догма была основана в частности на исследованиях Паско Ракика из Йельского университета, который наблюдал за макаками и не обнаружил никаких признаков появления новых нервных клеток, нейрогенеза. С тех пор большинство стали считать, что приматы, как и все млекопитающие, рождаются с тем набором нейронов, которые они пронесут по жизни. Такая нейронная стабильность считалась необходимым условием для долговременной памяти.

Поэтому когда в конце восьмидесятых годов Гуд, исследующая влияние гормонов на мозги как постодокторальный стипендиат в лаборатории Брюса Макэвена в Рокфелеровском университете, обнаружила признаки новых нейронов в гиппокаме у крыс, она была растеряна. Гуд знала из пионерских работ Фернанда Нотебома, что нейрогенез происходит у взрослых птиц - например у канареек и зябликов новые нейроны появляются при заучивании новых песен, но никто не слышал о подобном у млекопитающих. "Мы были действительно озадачены", -вспоминает она, -"Пришлось хорошо покопаться в литературе, чтобы найти еще свидетельства того, новые нейроны действительно могут образовываться в гиппокаме".

Эти старые исследования мало кому были известны. В шестидесятых годах Жозеф Алтман и Михаэль С. Каплан, независимо друг от друга наблюдали нейрогенез у крыс и других млекопитающих. Они наблюдали рост в колбе с питательной средой в клетках гиппокама -отдела мозга, важного для механизма памяти, и, что еще более поразительно, в неокортексе, части мозга, вовлеченной в мышление на высоком уровне. Но тогда никто не обратил внимание на эти факты.

В своей работе с крысами, Гуд убедилась в том, что при изменении гормонального окружения гиппокама, часть клеток умирало, и затем, видимо для компенсации, появлялось еще большее количество клеток. Но ее первые публикации 1992-1993 г, посвященные этому феномену, не привлекли большого внимания.

Гуд продолжала эксперименты с нейрогенезом. Она обнаружила, что стресс подавляет образование нейронов и что повреждение гиппокама запускает механизм создания новых клеток, - что означает что мозг способен к восстановлению после травм.

В 1997 г Гуд начала работать в Принстоне. Исследования последующих лет выявили, что образование новых нейронов возможно не только в гиппокаме у крыс, но у приматов, в том числе у людей, и вызвали большой интерес во всем мире, так как они дают надежду на возможность лечения тяжелых болезней и проливают свет на механизм памяти.

Для самой Гуд без одобрения относится к внезапному всплеску интереса, вся это шумиха слишком отвлекает ее от работы. Она говорит, что чувствуем себя счастливой в лаборатории, работая с микроскопом со срезами мозговой ткани, которые она находит прекрасными. Она говорит: "Нужно выбрать предмет исследования, который действительно интересен, который возбуждает любопытство, не только потому что вы хотите сделать публикацию на эту тему раньше других".

Ее любопытство ведет ее в нескольких направлениях. Одно из них - выявление роли новых нейронов в гиппокаме. Устанавливают ли они новые цепи памяти? Или они заменяют старые нейроны в установившихся цепях? В этом году Гуд с коллегами сообщили, что эти нейроны вовлечены в формирование "trace" (след) -памяти, важной для временного хранения информации. "У нас есть доказательства того что новые клетки предназначены для обучения, и что они необходимы для обучения", - объясняет Гуд. Теперь она намерена распространить результаты, полученные на крысах, на обезьян.

Кроме того, Гуд начала исследовать роль лишения сна в нейрогенезе. Эта тема стала вызывать у нее интерес после рождения третьего ребенка в прошлом году.

"Наши лабораторные животные весьма необычны", - замечает Гуд, - "У них имеется неограниченный доступ к воде и еде, и над ними не проводятся когнитивные эксперименты. При содержании животных в таких условиях большинство новых нейронов погибают через несколько недель после образования". Гуд намеренно создает условия, близкие к природным, чтобы выявить реальное влияние лишения сна.

Гуд не боится сдвинут другую парадигму. "Должна быть свежая перспектива, что-то новое, не замеченное другими", - говорит она, - "Чтобы внести настоящий вклад в науку, нужно сделать шаг в сторону".

Кальманович Дмитрий
http://www.sciam.com/2001/0901issue/0901profile.html


Ещё в разделе

Длительная память имеет белковую природу

Длительная память имеет белковую природу

Современная наука утверждает, что отдельных «молекул памяти», способных хранить воспоминания, не существует. Как известно, воспоминания организованы целыми сетями, паттернами клеток нервной системы, которые связываются соединениями синапсов. Уникальную роль, в данном случае, играют белково-сахаридные молекулы пептидогликанов. Именно последние покрывают отдельные части нейронов, благодаря своей концентрации вокруг синапсов.

Благодаря уникальной разработке человеческая память улучшиться

Благодаря уникальной разработке человеческая память улучшиться

Биологи из Университета Южной Калифорнии разработали уникальный имплантат. Уникальность разработки состоит в том, что с ее помощью улучшается память человека. Устройство создавалось для людей, страдающих болезнью Альцгеймера.

Можно ли улучшить показатели учения

Можно ли улучшить показатели учения

Американские ученые из Бостонского университета выяснили, что искусственная синхронизация различных областей мозга, которую проделали при посредстве транскраниальной стимуляции, дает возможность значительно повысить успешность обучения и выполнения ряда задач.

Установлена причина нервного тика

Установлена причина нервного тика

Группе американских ученых удалось провести идентификацию генов, мутации в которых могут являться причиной синдрома Туретта. Именно так по научному называется расстройство центральной нервной системы, которое сопровождается различными тиками, включая выкрикивание нецензурных слов. Как известно, вышеупомянутое расстройство передается по наследству.

Пуповинная кровь замедляет старение

Пуповинная кровь замедляет старение

Американским нейробиологам удалось выяснить, что белки, входящие в состав пуповинной человеческой крови, являются средством омоложения для старых мышей.

Какие клетки поражаются при неврологических расстройствах

Какие клетки поражаются при неврологических расстройствах

Американские ученые из Калифорнийского университета смогли определить клетки мозга, принимающие участие в создании условных рефлексов, которые были изучены Павловым на собаках. Исследования подтвердили, что те же нейроны являются главными мишенями при болезнях Гентингтона и Паркинсона, а также синдроме Туретта.

И после смерти мозг не всегда умирает

И после смерти мозг не всегда умирает

Канадским медикам удалось зафиксировать одну невероятную закономерность. В частности речь идет о мозговой активности мертвого человека. После остановки сердца специалисты зарегистрировали продолжительные дельта-волны. Как правило, такие волны могут наблюдаться только при глубоком сне.

Существует ли связь между зеванием и размером головного мозга

Существует ли связь между зеванием и размером головного мозга

Американским психологам из Университета штата Нью-Йорк удалось обнаружить удивительный факт. Оказывается, что продолжительность зевания у млекопитающих имеет прямое отношение к размеру головного мозга.

Человеческий мозг содержит магнитные шарики

Человеческий мозг содержит магнитные шарики

Британские ученые, в результате нового исследования, обнаружили микроскопические магнитные частицы в человеческом мозге. По мнению биологов, частицы могли попасть в нервные ткани из загрязненного воздуха. Более того, есть основания полагать, что именно эти частицы могут стать причиной болезни Альцгеймера.

Рептилии могут видеть сны

Рептилии могут видеть сны

На основе результатов последнего исследования биологам удалось выяснить, что австралийские ящерицы могут видеть сны. Все дело в том, что ящерицы в состоянии входить в фазу быстрого сна, который, как известно, сопровождается сновидениями. При помощи этого эксперимента ученые смогли доказать наличие у рептилий такого же сна, как млекопитающих и птиц.

Оценка:

Пока комментариев нет