— Мозг взрослого человека ежедневно генерирует тысячи новых клеток мозга, называемых нейронами; однако выживает лишь небольшая часть из них. Остальные погибают и потребляются клетками-мусорщиками, называемыми фагоцитами. До сих пор ученые не до конца понимали, как работает этот процесс, какие фагоциты уникальны в головном мозге и как удаление мертвых нейронов влияет на производство новых нейронов.
У людей нейрогенез, или образование новых нейронов, в большинстве областей мозга прекращается в зрелом возрасте. Однако в двух областях мозга есть убедительные доказательства того, что значительное количество новых нейронов генерируется естественным образом (в гиппокампе, который участвует в формировании, организации и хранении памяти, и в обонятельной луковице, участвующей в восприятии запахов).
Исследователи UVA Health System сделали решающее открытие в понимании этого сложного процесса, и их результаты могут однажды помочь ученым разработать новые методы лечения, способствующие нейрогенезу в мозге взрослого человека и восстановить его функцию у пациентов, страдающих депрессией, посттравматическим стрессовым расстройством. и другие психические расстройства, при которых нарушен нейрогенез у взрослых .
Результаты представлены в исследовании, опубликованном 31 июля 2011 года в журнале Nature Cell Biology под руководством двух исследователей UVA – Джонатана Кипниса, доктора философии, доцента нейробиологии, и Коди С. Равичандран, доктор философии, председатель отделения микробиологии UVA и директор Центра очистки клеток UVA. Чжэньцзе Лу, доктор философии, является первым автором этой работы и сыграл важную роль в объединении методологий лаборатории Кипниса (которая фокусируется на основных механизмах, лежащих в основе неврологических расстройств) и лаборатории Равичандрана (которая фокусируется на клиренсе клеток) для решения нейрогенеза взрослых через сочетание исследований in vivo на нормальных и генетически измененных мышах и исследований ex vivo с использованием культур нейронов.
В ходе своих исследований ученые UVA обнаружили, что определенные типы клеток-предшественников, называемые даблкортином (DCX) -позитивными нейронными предшественниками (или «новорожденными нейронами»), выполняют двойную роль в регуляции производства и уничтожения новых клеток мозга. Клетки-предшественники обычно действуют как система восстановления организма, восполняя особые клетки и поддерживая кровь, кожу и ткани кишечника. Это новое открытие указывает на способность этих клеток очищать друг друга, что в конечном итоге способствует процессу регенерации.
Наше исследование предоставляет первое доказательство того, что клетки DCX +, помимо выполнения своей функции в качестве предшественников нейронов в головном мозге, также функционируют как фагоциты [клетки-мусорщики], очищая своих мертвых собратьев – и что этот процесс необходим для поддержания непрерывного генерация новых нейронов в головном мозге, ?? говорит Кипнис.
«Эти открытия повышают вероятность того, что этим недавно открытым процессом можно было управлять для омоложения мозга, регулируя добавление новых нейронов», говорит Равичандран.
Это открытие, добавляет Кипнис, также может пролить новый свет на наше понимание того, как процесс нейрогенеза взрослых людей регулируется в здоровом мозге, и, в свою очередь, дать представление о больном мозге, где нейрогенез взрослых серьезно нарушен.
«Рождение и смерть новых нейронов в мозге взрослого человека были вовлечены в непрерывное обучение и память», говорит Кевин Ли, доктор философии, заведующий кафедрой неврологии и профессор неврологической хирургии. Открытия Кипниса, Равичандрана, Лу и соавторов впечатляют, потому что они описывают новый процесс, регулирующий производство и удаление нейронов взрослого человека. Это представляет собой важный шаг к выявлению механизмов, которыми можно манипулировать, чтобы контролировать количество новых нейронов во взрослом мозге. Подобная регуляция новых взрослых нейронов может открыть новые возможности для изменения основных когнитивных функций, включая обучение.??