Тeмa вoзмoжнoстeй и слeдствий рeгeнeрaции нeйрoнoв oстaeтся oднoй из нaибoлee дискутaбeльныx сфeр нeйрoбиoлoгии нa прoтяжeнии ужe бoлee 50 лeт. В нoвoй рaбoтe, прeдстaвлeннoй учeными Кaлифoрнийскoгo унивeрситeтa в Сaн-Фрaнцискo (University of California, San Francisco), СШA, oбoснoвaн взгляд, сoглaснo кoтoрoму прoцeссы нейрогенеза, наблюдаемые в гиппокампе человека в периоды детства, претерпевают постепенные изменения по мере взросления и не определяются у взрослых особей. Такие результаты стали итогом научного поиска, основанного на ранее выдвинутом предположении о том, что в гиппокампе — регионе, ответственном за функции обучения и памяти, — процессы нейрогенеза отличаются непрерывностью в течение всей жизни человека. В работе, опубликованной в издании «Nature» 7 марта 2018 г., исследовательским коллективом аргументировано мнение, позиционирующее процессы нейрогенеза в гиппокампе взрослого человека как чрезвычайно редкое явление, вызывающее закономерные вопросы о его вкладе в восстановление мозга или нормальное функционирование центральных нервных структур.
Руководитель исследования Артуро Альварес-Буйлла (Arturo Alvarez-Buylla), доктор философии, член Центра исследований регенерации и исследований стволовых клеток Эли и Эдит Калифорнийского университета в Сан-Франциско (Eli and Edythe Broad Center of Regeneration Medicine and Stem Cell Research at UCSF), США, является ведущим экспертом в сфере изучения развития мозга, за последние 30 лет сыгравшим ключевую роль в научном обосновании и признании фактов непрерывности нейрогенеза у таких представителей животного мира, как певчие птицы и грызуны. Однако за последние годы лабораторией А. Альварес-Буйлла и другими параллельными исследованиями были представлены альтернативные факты о непрерывности нейрогенеза в зонах обонятельной луковицы человека. Так, установлено, что, несмотря на интеграцию новых нейронов в лобные доли человека после рождения, этот процесс завершается в раннем детстве.
Новое исследование ведущих экспертов основывалось на детальном изучении 59 образцов гиппокампа человека, проводимом в лабораториях Калифорнийского университета в Сан-Франциско, а также было подкреплено параллельными исследованиями соавторов из Университета Валенсии (Universidad de Valencia), Испания, Фуданьского университета (Fudan University), Китай, и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (University of California Los Angeles), США. Итоговые результаты синхронного разностороннего морфофункционального анализа позволили авторам предположить, что возможность нейрогенеза у взрослых особей может отсутствовать вовсе. Это заключение представляет собой явный вызов огромному числу ранее проведенных исследований, выдвинувших альтернативные идеи о том, что форсирование механизмов нейрогенеза могло бы стать основой терапии таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера и депрессивные расстройства. Однако авторы актуальной работы предлагают сосредоточить внимание на том, что новые выводы о механизмах нейрогенеза позволяют еще более приблизиться к пониманию уникальной значимости того, как человеческий мозг учится и адаптируется, привлекая возможности интенсивного пути развития в обход экстенсивных механизмов, основанных на запуске нейрогенеза, как это происходит, например, у грызунов.
Так, в значительно более ранних экспериментах, проводимых на лабораторных мышах, установлено постепенное сокращение нейрогенеза в области зубчатой извилины гиппокампа наряду с возможностью модуляции и расширения таких возможностей благодаря тренировочным упражнениям, а также замедления этого процесса в стрессовых условиях. Подобные выводы стали основанием дальнейших популярных утверждений о том, что усиление механизмов регенерации головного мозга будет прямо зависеть от возможностей здорового образа жизни человека. Эксперименты, проведенные на лабораторных животных, также послужили обоснованием теорий о стратегиях лечения болезни Альцгеймера, фокусирующих усилия на стимуляции нейрогенеза. Кроме того, ведущими исследователями было выдвинуто мнение о том, что механизм эффективности препаратов группы антидепрессантов, например, таких как флуоксетин, может быть основан на активации нейрогенеза в области зубчатой извилины гиппокампа.
В актуальном научном проекте командой ученых выявлены многочисленные доказательства нейрогенеза в зубчатой извилине во время пренатального развития мозга и у новорожденных, когда в тканях мозга на момент рождения ребенка отмечалось в среднем около 1618 юных нейронов на 1 мм2. Однако число новорожденных клеток резко уменьшалось в образцах, полученных у детей грудного возраста. Так, образцы зубчатой извилины у детей в возрасте 1 года содержали в 5 раз меньше юных нейронов, чем было выявлено в образцах тканей новорожденных. Снижение продолжалось в детстве, когда количество новых нейронов уменьшилось в 23 раза в возрасте от 1 до 7 лет, а затем в возрасте 13 лет сократилось еще в 5 раз. Наряду с этим в указанном возрасте морфологически юные нейроны отличались большей зрелостью по сравнению с клетками, наблюдаемыми в тканях новорожденных детей. Уже в раннем подростковом возрасте регистрировалось лишь около 2,4 новых клеток на 1 мм2 тканей зубчатой извилины гиппокампа. Более того, не удавалось идентифицировать юные нейроны ни в одном из 17 посмертных образцов тканей мозга взрослых лиц, равно как и в хирургически экстрагированных образцах ткани 12 взрослых пациентов с эпилепсией.
На последующем этапе работы исследователи обратились к изучению стволовых клеток, являющихся предшественниками юных нейронов. Установлено, что такие клетки многочисленны во время раннего антенатального развития мозга, однако их количество прогрессивно сокращается в раннем детстве. Также было показано, что эти клетки характеризуются утратой способности к ранней кластеризации в концентрированной «нише» зоны зубчатой извилины гиппокампа, известной как субгранулярная зона. Исследователи предположили, что подобная конфигурация, наблюдаемая у грызунов, может обусловливать возможности длительного нейрогенеза, а это указывает на потенциальное объяснение того, почему нейрогенез у людей в зрелом возрасте отличается модуляциями.
Резюмируя итоги масштабного исследования, авторы признали, что, несмотря на тщательный поиск, невозможно окончательно подтвердить отсутствие вероятности нейрогенеза в гиппокампе взрослых людей. Наряду с этим ученые подчеркивают, что уникальность и редкость идентификации этого процесса может указывать на меньшую эволюционную значимость его в механизмах нейропластичности, обучения и памяти на протяжении жизни человека.
Таким образом, эксперты приходят к заключению о том, что отсутствие нейрогенеза в мозге взрослого человека не может рассматриваться в негативном аспекте, поскольку указывает на отличия человека от других представителей животного мира и приближает исследователей будущего к разработке соответствующих новым взглядам методов лечения заболеваний головного мозга.
umj.com.ua
Ключевые слова:
Читайте также:
Китай провел успешное испытание вакцины от коронавируса на обезьянах
По данным китайского фармацевтического гиганта Sinovac Biotech, новая вакцина против коронавируса впервые «в значительной степени защитила» обезьян от инфекции во время испытаний на животных.
Подробнее »»
