Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Categories:

Пересаженные нейроны встроились в мозг

Нервные клетки, как мы сейчас знаем, хотя и восстанавливаются, но всё-таки не так быстро, как хотелось бы. С другой стороны, сейчас в лаборатории можно выращивать самые разные виды клеток, в том числе и нейроны.

Пересаженные нейроны встроились в мозг
Пересаженные нейроны (синие), соединяющиеся в мозге взрослой мыши с «местными» нейронами (жёлтые)

Было бы хорошо, если бы в случае болезни, сопровождающейся массовой гибелью нейронов (вроде инсульта или синдромов Паркинсона или Альцгеймера), можно было вместо погибших клеток пересадить новые, свежие и здоровые – подобно тому, как меняют сгоревшую электропроводку или испортившуюся часть микросхемы. Однако нейроны, как известно, соединены друг с другом множеством контактов, и участвуют в самых разных нервных процессах, и потому, если мы захотим пересадить что-то во взрослый мозг, нам в первую очередь нужно ответить на вопрос: смогут ли новые элементы найти в нём своё место, встроиться в нервные цепи?



Два года назад мы писали об экспериментах исследователей из Университета Люксембурга, которые пересадили клетки-предшественники нейронов мышам в кору мозга и в гиппокамп (один из основных центров памяти) – по словам авторов той работы, клетки успешно дозрели на новом месте, наладили контакты с нервными цепочками, и никаких побочных эффектов у животных не случилось. То есть в принципе мозг принимает пересаженные нейроны; но чтобы понять, есть ли от них польза, участвуют ли они в информационных процессах, требовались новые эксперименты.

И вот сейчас в Nature выходит статья Сюзанны Фолкнер (Susanne Falkner) и её коллег из Института нейробиологии Общества Макса Планка и Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана, которые установили, что, если пересадить нейроны в зрительную кору, они не только правильно встраиваются в нервные цепи, но и улучшают зрение.

Зрительная кора по сравнению с другими областями мозга изучена особенно хорошо, про её нейроны мы знаем, когда и почему они включаются и выключаются, и с какими другими зонами мозга соединены. В эксперименте у мышей удаляли фрагмент зрительной коры, а на его место пересаживали кусочек коры мозга, взятый у эмбриона, и затем, с помощью особой микроскопической техники, наблюдали за отдельными клетками.

За месяц, по словам авторов работы, пересаженные «протонейроны» нормально трансформировались в зрелые нейроны, проходя те же стадии, которые обычно проходят созревающие нервные клетки. (В частности, у пересаженных со временем точно так же уменьшалось число дендритных шипиков – участков на мембране нейрона, где может сформироваться синапс, контакт с отростком другого нейрона; считается, что уменьшение числа шипиков помогает лучше организовать потоки информации, помогает нервным клеткам не путаться в огромном количестве поступающих в мозг импульсов.)

Однако нейробиологи хотели большего: их цель была в том, чтобы увидеть, что каждая отдельная клетка после трансплантации не только превращается в нормальный нейрон, но и устанавливает правильные соединения с другими. Иными словами, здесь требовалось проанализировать коннектом пересаженного фрагмента: направление межнейронных соединений, которые пошли в другие области коры, и их силу.

Оказалось, что у прооперированных мышей дела тут обстоят так же, как и у обычных мышей, которым ничего не пересаживали. Иными словами, «пришлые» клетки не только налаживали контакты с тем, с кем нужно, но и сила таких контактов была такой же, какой и должна быть (где-то слабее, где-то сильнее, в зависимости от того, с кем данный участок коры обменивается информацией). Были некоторые расхождения с «оригиналом», некоторые нейроны установили синапсы не с теми, с кем нужно, однако причина здесь, очевидно, заключалась в том, что для пересадки взяли кусочек, не совсем точно соответствующий тому, который вынули из мозга. И в следующий раз избежать неверных соединений вполне возможно, если точнее выполнять всю процедуру.

Наконец, последнее испытание – тест на функциональность – пересаженные клетки тоже с успехом прошли. Мышам периодически показывали некие узоры из полос, и постепенно новые клетки научились отличать одни узоры от других: на какие-то они реагировали сильнее, чем на другие. То есть со временем происходила настойка, обучение нервных клеток, которые, как мы помним, не с самого начала были в мозге.

Итак, благодаря тому, что авторы работы следили за судьбой индивидуальных нейронов, им, в конце концов, удалось достаточно надёжно установить, что пересаживаемые клетки не просто встраиваются в систему уже сформированных нервных цепочек, но и вполне успешно начинают работать. (Что особенно любопытно, так как именно про зрительную кору считается, что она не склонна к перестройкам.)

В дальнейшем исследователи собираются выяснить, как поведут себя нейроны, полученные другим способом (то есть не взятые из мозга эмбриона, а, например, выращенные после перепрограммирования клеток кожи через стадию индуцированных стволовых клеток), и можно ли подобные заплатки использовать для лечения натуральных повреждений мозга – например, при физической травме или при инсульте.

Автор: Кирилл Стасевич





Ссылка на источник

Tags: инструменты и методы, исследования, медицина, мозг, нейробиология
Subscribe

Posts from This Journal “нейробиология” Tag

  • Воздушно-стрессовый аутизм

    Признаки аутизма в детском мозге возникают из-за грязного воздуха и родительского стресса. Грязный воздух вредит не только лёгким, которые его…

  • Как жиры связаны с болезнью Альцгеймера

    Когда вспомогательные клетки мозга перестают поглощать лишние липиды, эти липиды начинают мешать работать нейронам. Нейроны, выращенные в…

  • Где в мозге находится сознание?

    Ученые на протяжении многих лет занимаются поисками нервных коррелятов сознания. Однако до сих пор вопрос, какие именно области мозга отвечают за…

Buy for 20 tokens
Почему важно следить за возвращаемостью клиентов Возвращаемость — какой процент клиентов возвращаются за 2, 3, N покупкой. Чем выше возвращаемость, тем больше показатель LTV — сколько оставляет денег клиент за весь срок работы с вами. Сегодня с клиентом разбирали отчеты по аналитике и я увидел…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment