Учёные выяснили, что в некоторых частях мозга человека могут формироваться новые нейроны на протяжении всей жизни. Это противоречит прежним представлениям о том, что после детства процесс образования нейронов прекращается.
Новые нейроны во взрослом мозге
В статье, опубликованной 3 июля в журнале Science, говорится, что в гиппокампе — области мозга, критически важной для обучения и памяти — у некоторых людей появляются новые клетки даже в позднем взрослом возрасте.
Это исследование может изменить представление о том, как развивается наш мозг на протяжении жизни. Понимание механизмов формирования новых нейронов во взрослом возрасте может помочь в лечении неврологических заболеваний и улучшении качества жизни при старении.
Поиск «недостающего звена»
Старший автор исследования, Джонас Фрисэн, биолог развития и исследователь стволовых клеток в Каролинском институте в Стокгольме, говорит, что новая работа — это «недостающее звено» в вопросе нейрогенза.
Чтобы найти это звено, Фрисэн и его коллеги изучили научную литературу и составили список генов, которые, вероятно, активны при нейрогенезе в гиппокампе. Затем они подтвердили эти маркеры, сравнив их с последовательностями РНК, найденными в образцах мозга шести умерших детей и младенцев.
Далее команда секвенировала РНК из митохондрий в образцах мозговой ткани 19 человек в возрасте от 13 до 78 лет. Они использовали три разных алгоритма машинного обучения для оценки этих последовательностей и идентификации вероятных промежуточных клеток, формирующих нейроны.
Учёные проверили результаты своих алгоритмов, применив те же инструменты к наборам данных от мышей и клеток коры головного мозга взрослых людей, и сообщили о частоте ложных срабатываний всего в 0,37 процента.
Результаты исследования
Из всех анализов они идентифицировали 354 клетки из сотен тысяч в своих 19 образцах, которые, по-видимому, являются предшественниками новых нейронов, включая десятки стволовых клеток и нейронов из взрослых образцов.
Клетки были распределены неравномерно, они присутствовали только в половине образцов подростков и в пяти из 14 образцов взрослых. Однако наличие клеток, по-видимому, не полностью коррелировало с возрастом или документированными заболеваниями.
«Мы подтвердили активный нейрогенез во взрослом человеческом мозге», — говорит Марта Патерлини, нейробиолог из Каролинского института. Она вместе с коллегой Ионом Думитру возглавляла работу над исследованием в течение восьми лет.
Споры в научном сообществе
Однако не все учёные согласны с тем, что клетки, идентифицированные в этом исследовании, являются бесспорно новыми нейронами взрослых. Шон Сорреллс, нейробиолог из Университета Питтсбурга, считает, что для подтверждения выводов нового исследования необходимы дополнительные исследования.
Сорреллс предполагает, что для решения вопроса потребуются более совершенные методы визуализации мозга. «Слежение за одними и теми же клетками в течение времени, чтобы увидеть, как они развиваются. Это будет лучшим доказательством нейрогенза», — объясняет он.
Если, как указывает новое исследование, некоторые здоровые люди действительно продолжают создавать нейроны в своём гиппокампе на протяжении всей жизни, это может иметь серьёзные последствия для психиатрических и нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, где в исследованиях на животных указывается на недостаток новых клеток. Это также может помочь в понимании и максимизации здорового старения и нейропластичности, говорит Фрисэн.
Возможно, в будущем взрослые стволовые клетки мозга смогут помочь людям восстановиться после травм мозга, предполагает Патерлини. «Лаборатория работает над регенеративной медициной, так что мы продолжим в том же духе», — говорит она.