Важнейший белок раннего развития мозга может стать ключом к предотвращению аутизма и других неврологических расстройств. Исследователи из лаборатории Колд-Спринг-Харбор определили, как этот белок формирует сенсорные цепи у новорожденных мышей, потенциально открывая новые возможности для раннего вмешательства в организме человека.
Обрезка связей мозга
По мере развития нашего мозга, он формирует триллионы нейронных связей. Не все эти связи должны быть долговечными. Мозг проходит через процесс, называемый обрезкой, в ходе которого удаляются ненужные связи. Эта обрезка необходима для правильной работы мозга.
Ассистент лаборатории Колд-Спринг-Харбор, профессор Габриэль Пушелон и ее команда сосредоточились на определенном типе обрезки. Они изучали временные связи, которые формируются в раннем возрасте и позже удаляются, чтобы освободить место для более постоянных цепей.
Критическая роль белка
Исследователи обнаружили, что рецепторный белок mGluR1 играет жизненно важную роль в регулировании этих временных связей. У мышей, лишенных mGluR1, нейронные связи в области мозга, контролирующей ощущение прикосновения на основе усов, сохранялись дольше, чем следовало бы.
«То, как работает рецептор, похоже, отличается от того, что было описано во взрослом возрасте», — говорит Пушелон. «В контексте нарушений нервного развития это означает, что когда мы пытаемся воздействовать на дефекты развития, мы можем иметь совершенно разный терапевтический эффект на разных стадиях развития».
Это нарушение в развитии цепей привело к нетипичному поведению у мышей. Они не демонстрировали нормального исследовательского поведения, такого как стояние на задних лапах и обнюхивание своего окружения.
Важно отметить, что эта критическая стадия развития происходит в течение первой недели после рождения. Это время может иметь важное значение для потенциальных методов лечения людей.
Дмитрий Дюмонтье, который возглавлял исследование, подчеркивает важность изучения раннего развития мозга: «Мозг — замечательная машина, задача которой — адаптироваться. Итак , когда вы изучаете нарушения нервного развития у взрослых или даже подростков, трудно определить, какие механизмы вызывают симптомы. Вот почему понимание ранних этапов развития мозга является ключевым моментом».
Исследователи надеются, что их результаты помогут разработать новые методы лечения заболеваний головного мозга. Понимая, как именно созревает мозг, ученые смогут вмешаться на ранних стадиях и предотвратить проявление симптомов таких состояний, как аутизм.
Это исследование подчеркивает сложность развития мозга и решающую важность времени в формировании нейронных цепей. Хотя исследование проводилось на мышах, оно дает ценную информацию, которая потенциально может быть применена к развитию человеческого мозга.
Поскольку мы продолжаем разгадывать хитросплетения того, как формируется наш мозг, такие открытия дают надежду на новые методы лечения и вмешательства. Нацеливаясь на правильные белки в правильное время, мы, возможно, когда-нибудь сможем помочь сформировать более здоровое развитие мозга с самых ранних стадий жизни.