Исследователи открыли у человека клетки головного мозга, которые никогда не были замечены у мышей или других животных, изучаемых в лабораторных условиях, - пишет sciencedaily.com со ссылкой на Nature Neuroscience.
Находка может приблизить ученых к ответу на один из самых интригующих и сложных вопросов о человеческом мозге: что отличает его от мозга других животных?
«Мы действительно не понимаем, что делает человеческий мозг особенным, - объясняет Эд Лейн из института исследований мозга Аллена. - Изучение различий на уровне клеток и связей - это хорошо для начала, и теперь у нас есть новые инструменты для этого».
В новом исследовании Лейн и его коллеги находят один из возможных ответов на этот сложный вопрос. Исследовательская группа, возглавляемая Лейном и Габором Тамасом - кандидатом наук, неврологом из Университета Сегеда в Венгрии, обнаружила новый тип клеток мозга человека, который никогда не был замечен у мышей и других изучаемых в лаборатории животных.
Тамас и аспирант Университета Сегеда Эстер Болдог назвали эти новые клетки «нейронами шиповника». Им показалось, что плотный пучок, который образует аксоны каждой клетки мозга вокруг центра клетки, выглядит как роза после того, как ее лепестки опали. Недавно обнаруженные клетки относятся к классу нейронов, известных как ингибирующие нейроны, которые тормозят активность других нейронов в головном мозге.
Исследование не доказало, что эти клетки мозга существуют исключительно у людей. Но тот факт, что открытый нейрон не встречался у грызунов, интригует, и это автоматически добавляет клетки в очень короткий список специализированных нейронов, которые могут существовать только у людей или приматов.
Ученые пока не понимают функции нейронов в человеческом мозге, но их отсутствие у мышей показывает, насколько трудно моделировать заболевания мозга человека у лабораторных животных. Дальше ученые хотят обнаружить «нейроны шиповника» у умерших людей с нейропсихиатрическими расстройствами, чтобы определить, изменяются ли эти специализированные клетки при заболеваниях человека.
Конвергенция методов
В своем исследовании ученые использовали образцы тканей мозга двух мужчин, которые умерли в возрасте 50 лет. Они сконцентрировалась на участках верхнего слоя коры головного мозга, которая отвечает за человеческое сознание и многие другие функции, которые мы считаем уникальными для нашего вида. По сравнению с размером тела человека, этот участок мозга у него гораздо больше, чем у других животных.
«Это самая сложная часть мозга и даже считается самой сложной структурой в природе», - сказал Лейн.
Исследовательская лаборатория Тамаса в Венгрии изучает мозг человека, используя классический подход к нейронауке, проводя детальные исследования форм клеток и их электрических свойств. В Институте Аллена Лейн возглавляет группу, которая занимается раскрытием набора генов, которые делают человеческие клетки мозга уникальными для каждого человека и отличными от клеток мозга мышей.
Несколько лет назад Тамас посетил Институт Аллена, чтобы представить свои последние исследования по специализированным типам клеток человеческого мозга, и две исследовательские группы увидели, что они наткнулись на одну и ту же клетку, используя абсолютно разные методы.
«Мы поняли, что мы рассматриваем один и тот же тип клеток с абсолютно разных точек зрения», - сказал Тамас. Поэтому они решили сотрудничать.
Группа Института Аллена, в сотрудничестве с исследователями из Института Дж. Крейга Вентера, обнаружила, что нейроны «шиповника» включают уникальный набор генов, не встречающийся ни в одном из типов клеток головного мозга мыши, которые они изучали. Исследователи Университета Сегеда увидели, что нейроны «шиповника» образуют синапсы с другим типом нейронов в другой части коры человека, известном как пирамидальные нейроны.
Это одно из первых исследований коры головного мозга человека, объединяющих столь различные методы для изучения типов клеток, - сказала Ребекка Ходж - старший научный сотрудник Института исследований мозга Аллена и автор исследования.
«В одиночку эти методы являются мощными, но они не дают вам полную картину того, что может делать клетка, - сказала Ходж. - Вместе они демонстрируют вам дополнительные вещи о клетке, которые потенциально могут рассказать, как она функционирует в мозге».
Функции новых нейронов
Точная функция новых нейронов пока остается загадкой. Вероятно,
они составляют всего от 10% до 15% ингибирующих нейронов в
верхнем слое коры, а в других частях их должно быть еще меньше.
Наличие точек соприкосновения с другими нейронами предполагает,
что в сильном положении нейроны «шиповника» могут подавлять
другие входящие, возбуждающие сигналы, благодаря которым сложные
цепи нейронов активизируют друг друга по всему мозгу.
Исследователи теперь планируют изучить, как нейроны «шиповника»
организованы в этих более крупных схемах, и выяснить, может ли их
дисфункция играть роль в нейропсихиатрических болезнях.
[Фото: sciencedaily.com, ptsdchat.org]
