Исследователи открыли новый тип клеток, получивших название «нейроны шиповника». Они относятся к тормозным нейронам и, возможно, специфичны для людей и приматов. Новое исследование опубликовано на днях в журнале Nature Neuroscience.
Credit: Allen Institute for Brain Science
Новый тип клеток в головном мозге человека, который раньше не встречался в мозге мышей или каких-либо других хорошо изученных лабораторных животных, нашла исследовательская команда Эда Лейна (Ed Lein) и Габора Тамаса (Gábor Tamás), нейробиолога из Сегедского университета в Венгрии.
Эти клетки плотно обволакивают каждый аксон, закручиваясь вокруг центра. Они напоминают плод шиповника после опадания лепестков цветка – отсюда и название. Возможно, такие нейроны встречаются не только в человеческом мозге, но то, что у грызунов их не обнаруживали, позволяет добавить их в коротких список специализированных нейронов, присутствующих только у человека или приматов. Хотя пока что до конца функция клеток не понятна, их отнесли к тормозным интернейронам, которые вырабатывают в качестве нейромедиатора гамма-аминомасляную кислоту.
Нейроны шиповника в сравнении с корзинковыми нейронами (черный) и нейроглиоформными клетками (голубой). Credit: Allen Institute for Brain Science
«Чрезвычайно сложно смоделировать заболевания головного мозга человека на лабораторных животных – и отсутствие открытых нами нейронов у мышей тому доказательство», – объясняет Тамас.
Союз двух подходов
Материалом для исследования послужили образцы тканей мозга двух мужчин, умерших в возрасте 50 лет. Исследователи взяли пробы из верхнего слоя 1 коры средней теменной извилины головного мозга. Кора мозга ответственна за сознание и ряд других функций, специфичных для человека. Стоит отметить, что в сравнении с другими животными она имеет больший размер относительно тела человека.
«Это самая сложноустроенная часть головного мозга человека — и, возможно, вообще самая сложная система в природе», — объясняет Лейн.
Венгерские исследователи использовали классическую методику в нейробиологии: комбинацию детального анализа формы клеток и её электрических свойств. Команда Лейна занималась поиском последовательности генов, ответственной за дифференциацию этих клеток и за их отличие от нейронов других животных.
Образец мозга человека, из которого были получены «клетки шиповника». Credit: Allen Institute for Brain Science
Команда из Института Аллена работала в сотрудничестве с Институтом Дж. Крейга Вентера. Они выяснили, что профиль генной экспрессии, присутствующий у «нейронов шиповника», уникален и не встречается в мозге мышей. Исследователи из Сегедского института обнаружили, что эти нейроны образуют связи и с пирамидными нейронами, расположенными в другой части коры головного мозга.
«Нейроны шиповника» связываются только с одной специфичной частью другой клетки. Это позволяет предположить, что они контролируют информационный поток весьма определённым образом.
«Если сравнить эти нейроны с тормозной системой автомобиля, то они позволяют вам остановиться только в одной конкретной точке, например, только у продуктового магазина, — объясняет Тамас. — К тому же присутствует она не у всех животных. И тормозная система этих нейронов работает там, где системы остальных клеток не работают».
Понять, какую роль играют «нейроны шиповника» в патогенезе заболеваний головного мозга и где ещё их можно обнаружить – следующий этап исследования. Тот факт, что такие нейроны не найдены у грызунов – ещё один аргумент в пользу того, что мыши не являются идеальным объектом исследования, особенно когда речь заходит о неврологических заболеваниях, хотя специфичность этих нейронов для человеческого мозга ещё только предстоит доказать.
«Работу большинства органов можно смоделировать на животных, — говорит Тамас. — Но возможности и функционал нашего мозга выделяют нас из остального мира животных. Это и делает нас людьми. Человек — наисложнейший представитель животного мира».
Подробнее о том, как устроены основные элементы головного мозга, нейроны, вы можете из нашей специальной статьи цикла «Нейронауки для всех».
Текст: Анна Морозова
Transcriptomic and morphophysiological evidence for a specialized human cortical GABAergic cell type by Eszter Boldog, Trygve E. Bakken, […]Gábor Tamás in Nature Neuroscience. Published August 2018.
https://doi.org/10.1038/s41593-018-0205-2
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте, Яндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.