Миф о том, что нервные клетки не восстанавливаются, ушёл в прошлое. Теперь стало ясно, и на что идут новые нейроны. В первую очередь это обонятельные луковицы, полностью обновляющиеся за год, во вторую – гиппокамп, где за то же время меняются 15% нейронов. Хотя опыт ставился на мышах, примерно так же должны обстоять дела и у человека.

Современная наука уже более или менее разобралась с подробностями происходящего в нашем организме. Причем за последнее десятилетие мифов в медицине и биологии было развенчано столько же, сколько за предыдущие сотни лет развития. Теперь ученые не сомневаются в том, что волосы после смерти не растут, а нервные клетки не просто восстанавливаются, а даже регулярно делятся. Выяснив, как это происходит, нейрофизиологи начали выяснять зачем.

Назначение на первый взгляд одинаковых процессов иногда отличается вплоть до полной противоположности. Обновление клеток кожи или слизистой кишечника – отличный защитный механизм, а вот появление новых нейронов – совсем другое дело. Вроде бы взрослые нейроны и способны образовывать новые межклеточные контакты, отвечающие за абсолютное большинство свойств нервной системы, но, как выясняется, без новых серых клеточек наша жизнь стала бы как минимум не такой ароматной.

А вместе с обонянием гордящиеся совершенством своей нервной системы млекопитающие могут лишиться и пространственной памяти. В этом убедились нейрофизиологи Рёитиро Кагэяма и его коллеги, поставившие эксперимент на генетически модифицированных мышах.

Геном подопечных грызунов был подкорректирован таким образом, что все новообразованные нервные клетки в головном мозге синтезировали зеленый флуоресцирующий белок, отлично наблюдаемый на срезах ткани под микроскопом.

За один год жизни мыши полностью обновили состав одного слоя обонятельной луковицы, ответственной за восприятие запахов и их интерпретацию: ведь даже при сохранности непосредственно чувствующих клеток в эпителии носовой полости связь нервных сигналов с понятиями и предметами осуществляется уже в пределах головного мозга.

Хотя аналогичных экспериментов на рептилиях или амфибиях никто не проводил, вряд ли такая способность к обновлению появилась именно у зверей, ведь именно обонятельным луковицам, развившимся у рыб – предшественников наземных животных, мы обязаны хорошо выраженным головным мозгом, способным интерпретировать информацию от нескольких анализаторов.

Второй зазеленевший под микроскопом участок – гиппокамп, участвующий в формировании пространственной памяти.

Но даже скромные 15% ежегодно обновляемого там клеточного состава оказались критичными для выполняемых гиппокампом функций. На втором этапе экспериментов ученые тоже вмешались в геном, на это раз поместив в нервные клетки ген белка, из-за которого только делящиеся клетки становятся чувствительными к одному из ядов. После чего стали травить этим ядом мышей, в результате чего новые клетки, едва успев образоваться, погибали.

Как и предполагали авторы публикации в Nature Neuroscience, это в первую очередь сказалось на работе регулярно обновляемых регионов. Но если способность бродить и запоминать дорогу в лабиринтах мыши потеряли с самого начала эксперимента, то обоняние продержалось дольше. Несмотря на то что обонятельные луковицы сморщились и сильно уменьшились в размерах, ещё 4 месяца грызуны неплохо распознавали запахи. Причем им удавалось как различать старые, так и запоминать новые ароматы.

Пока неизвестно, как интенсивность обновления связана с возрастом и прочими факторами вроде гормонального статуса или злоупотребления психостимуляторами. Наверняка мозг профессиональных дегустаторов и спортсменов-ориентировщиков делает это гораздо быстрее, чем у простых смертных.

Но если удастся выявить стимулы и факторы, запускающие эти процессы, то у ученых появится новый инструмент для лечения травм нервной системы и других процессов, связанных с массовой гибелью клеток. Причем в отличие от предлагаемых сейчас методов регенеративной медицины он будет восстанавливать не только структуру, но и функции.

Источник:
Пётр Смирнов
Газета.Ру