Всех приветствую на моем канале!!!Поговорим сегодня о том,как зарождается наша нервная система!Приятного чтения!!!
Задумывались ли вы, как каждая клетка нашего тела достигает своего правильного места? Это еще более поразительно, когда вы понимаете, что всё начиналось с двух клеток, которые объединили свое генетическое наследие и в конечном итоге образовали приблизительно 37,2 триллион клеток, каждая из которых находит свое правильное положение для выполнения своих функций. Я попытаюсь ответить на этот вопрос, на примере мозга, одного из самых сложных органов нашего тела.
За последние десятилетия несколько исследовательских групп изучали, как рождаются нейроны, как они достигают своего положения и как они связаны друг с другом. После их рождения из клеток-предшественников (астроцитов),нейронам сначала нужно найти свое правильное место.В зависимости от места рождения и конечного предназначения они будут использовать различные виды транспорта, следуя различным маршрутам, чтобы добраться до структуры, которой они предназначены, в процессе, называемом миграцией нейронов . Этот процесс развития представляет собой критическую «раздвижную дверь», где решения, принимаемые на каждом этапе, определяют судьбу этих клеток, а значит, и всего мозга.
Неокортекс млекопитающих является самой внешней оболочкой и одной из самых сложных структур мозга, где находятся высшие когнитивные функции. Он состоит из нескольких различных групп клеток, в том числе двух разных типов нейронов. Наиболее распространенным типом нейронов в неокортексе являются возбуждающие нейроны , основная задача которых состоит в том, чтобы связываться с другими нейронами и активировать их, позволяя им передавать информацию, которую они несут.
Нейронная миграция возбуждающих нейронов была тщательно изучена. Чтобы помочь нам понять этот процесс, представьте, что сотрудник должен сесть на поезд, чтобы вовремя добраться до своего рабочего места и выполнять свои повседневные задачи. В случае миграции нейронов наш сотрудник представляет возбуждающий нейрон ,а поезд называется радиальной глией , которая ведет нейрон к правильному рабочему месту. Клетки радиальной глии находятся у основания развивающегося неокортекса, в определенной области, где рождаются нейроны, называемой желудочковой зоной . Они вытягивают волокно до поверхности развивающегося неокортекса, и возбуждающие нейроны новорожденного взбираются вдоль этого волокна,которое действует как железная дорога, до его конца.
Таким образом, мигрирующие нейроны перемещаются через предварительно установленные нейроны, достигают кончика радиального глиального волокна и отделяются, чтобы накапливаться поверх уже мигрировавших и расположенных нейронов. В настоящее время этот процесс относительно легко визуализировать у грызунов: мы можем записывать замедленные видеоролики новорожденных нейронов в вентрикулярной зоне под стандартными микроскопами и отслеживают все их движения при лазании по радиальному глиальному волокну. Вознесение нейронов также контролируется несколькими молекулами и сигналами, поступающими из окружающей среды. Недавние исследования также показали, что мигрирующие нейроны способны воспринимать не только молекулярные сигналы, но также и электрические сигналы, поступающие от соседних клеток, которые инструктируют их, останавливать или продолжать свое путешествие.
Что если нейрон не достигнет своего правильного места?
Давайте вернемся к аналогии с нашим сотрудником и представим, что он сел не на тот поезд и попадает в другое место. Ошибки во время процесса миграции могут привести к постоянному смещению нейронов, что лежит в основе некоторых расстройств нервного развития, таких как шизофрения и лиссэнцефалия .
Лиссэнцефалия-аномалия развития:сглаживание извилин коры больших полушарий головного мозга.
Лиссэнцефалия, например, является типичной особенностью пациентов с мутациями рилина(белок,содержащийся в мозге и в других тканях и органах тела человека)
Рилин действует как конечный пункт путешествия, так что присутствие этой молекулы заставляет мигрирующие нейроны отделяться от радиального глиального волокна. Когда рилин не функционирует должным образом, мигрирующие нейроны не способны ощутить это притяжение, и они останавливают свое движение и не достигают конца волокна лесов. Это смешанное распределение порождает путаницу в их будущих функциях.
А что, если нейрон достигнет своего правильного места, но не в то время? В этом случае наш сотрудник опаздывает на поезд, который он должен был взять, и вместо этого садится на следующий. Это похоже на то, что недавно исследователи наблюдали, искусственно изменяя действие белка Wnt у грызунов. Wnt важен на самых ранних фазах миграции нейронов, выступая в роли проводника,который дает сигнал,что скоро поезд тронется.
Wnt-один из внутриклеточных сигнальных путей,регулирующих эмбриогенез,дифференцировку клеток и развитие злокачественных опухолей.
.
Когда исследователи инактивировали функцию Wnt в начале миграции, нейроны достигли своего предполагаемого положения после 24-часовой задержки у грызунов (что соответствует приблизительно 3-недельной задержке у людей). Представьте, что у нашего сотрудника очень важная встреча для его профессионального будущего, и он пропускает ее из-за опоздания. Это может изменить его карьеру навсегда! Действительно, эта задержка мигрирующих нейронов была достаточно длительной, что в конечном итоге привело к тому, что грызуны демонстрировали поведение , подобное аутизму .
В целом, это исследование говорит нам о том, что каждый шаг в развитии является фундаментально важным для правильного выполнения следующих шагов.