Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Мозг диктует то, как организм должен развиваться

Согласно исследованию учёных Университета Тафтса, мозг начинает играть крайне важную роль в становлении организма намного раньше, чем считалось до этого. Например, мозг лягушки в эмбриональной фазе напрямую влияет на рост мышц и нервов и защищает эмбрион от агентов, которые могут привести к дефектам развития. При этом сам он продолжает развиваться.



мозг диктует то, как организм должен развиваться
Эмбриогенез

Статья, опубликованная в Nature Communications, поможет расширить понимание человеческой нейропластичности и найти более эффективные способы для устранения врождённых дефектов, лечения травм и регенерации сложно устроенных органов.

Исследовательский центр Аллена в Тафтсе фокусируется на чтении и написании морфогенетического кода, который предопределяет то, как клетки создают и восстанавливают сложные анатомические формы. Он включает исследователей из Тафтса, Гарварда, Принстона, Чикагского университета и Тель-Авивского университета.

Чтобы исследовать роль мозга в раннем развитии, исследователи удаляли зачатки мозга эмбрионов лягушки Xenopus laevis через 27,5 часов после оплодотворения яиц и задолго до того, как происходила независимая эмбриональная активность. И у таких эмбрионов появлялись проблемы в трёх основных направлениях.

Наиболее очевидным стало аномальное развитие мышц и периферической нервной системы. Плотность коллагена уменьшалась, а мышечные волокна оказывались короче и не имели характерной структуры, обнаруженной у нормальных эмбрионов. Периферические нервы также росли эктопически (вне своего нормального положения) и хаотично везде, что свидетельствует о том, что даже регионы тела, расположенные далеко от мозга, зависят от его наличия и активности в нормальном эмбриогенезе.

Кроме того, при воздействии химических веществ, которые в норме не вызывают врожденные дефекты у эмбрионов, у зародышей без головного мозга развиваются серьезные деформации типа кривого спинного мозга и хвостов. Эти результаты показали, что мозг также обеспечивает защиту от воздействия веществ, которые без его активности действуют как мощные тератогены.



мозг диктует то, как организм должен развиваться
У незрелых эмбрионов лягушки, подвергнутых воздействию тератогена, развиваются кривые хвосты, но у эмбрионов, которым мозг не удаляли, при воздействии того же агента происходит нормальное формирование хвоста.

Важно отметить то, что исследователи смогли нивелировать многие из этих дефектов, введя скополамин – лекарство, используемое для того, чтобы регулировать функции нейронов человека. Оно представляет собой инъекционную мессенджерную РНК, кодирующую ионный канал HCN2, который модулирует биоэлектрические сигналы во многих контекстах и ​​в том числе животных, включая людей.

«Наши данные свидетельствуют о том, что мозг выполняет эти функции с использованием электрических и химических каналов, которые передают сигнал как локально, так и на расстоянии. Такая распределённая связь означает то, что мы можем восстановить повреждение в труднодоступном месте, дав лекарство более легкодоступным тканям. Способность лечить одну часть тела и видеть результаты в другой его части особенно ценна областям науки и медицины, связанным с нейрорегенерацией», — отмечает ведущий автор статьи, нейробиолог Селия Эррера-Ринкон (Celia Herrera-Rincon) из лаборатории Левина.

Будущие исследования будут сосредоточены на расшифровке конкретной информации, отправляемой по вновь идентифицированным каналам связи из головного мозга, на определении других структур тела, развитие которых требует обязательного присутствия мозга, на изучении значимости других видов и на оттачивании способности передавать сигналы мозга для восстановления сложных паттернов и ремонта тканей.

Текст: Анна Хоружая

Ссылка на источник

Tags: гены, исследования, мозг, нейроновости, нейрофизиология
Subscribe

Posts from This Journal “нейрофизиология” Tag

promo alev_biz december 4, 20:44 Leave a comment
Buy for 10 tokens
1 декабря отмечался Всемирный день борьбы со СПИДом, учрежденный ВОЗ в 1988 году для повышения осведомленности об эпидемии и как день памяти ее жертв. Впервые болезнь была диагностирована больше 30 лет назад — в 1982 году, но до сих пор ни вакцины, ни метода полного излечения от…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment