Нейроны новорожденных путешествуют по мозгу
Это может показаться невероятным, но учёные из Калифорнии обнаружили массовую миграцию нервных клеток в мозге ребёнка. На протяжении первых месяцев после рождения целые полчища нейронов перемещаются по коре больших полушарий, чтобы занять свои постоянные места.
Лобная доля коры головного мозга младенцев играет важную роль в процессе первичного познания, ведь здесь находятся центры, ответственные за двигательную активность, планирование действий, эмоциональное поведение и личностные характеристики. Поэтому раньше нейробиологи считали, что формирование этой области заканчивается задолго до рождения ребёнка. Но результаты нового исследования, опубликованного в журнале Science, показывают, что многие нейроны продолжают перемещаться и встраиваться в нервные цепи даже в первые месяцы жизни.
В ряде предыдущих работ впервые были обнаружены группы незрелых нейронов, которые даже после рождения ребёнка продолжали мигрировать в небольшой области мозга, расположенной над глазами. Теперь команда учёных из Калифорнийского университета в Сан-Франциско решила проверить, имеет ли место данное явление в других участках передней коры.
"Одним из догматов для неврологов было то, что после рождения организм производит только точечный монтаж и наладку нейронных сетей, – рассказывает руководитель исследования Мерседес Паредес (Mercedes Paredes). – Наши данные раскрывают ещё один этап в развитии мозга, о котором мы даже не подозревали".
Команда проводила эксперименты с мозгом младенцев, скончавшихся от пороков сердца и других заболеваний, не затрагивающих нервную систему. Учёные брали тонкие срезы ткани и в особых условиях поддерживали жизнь клеток на протяжении двух суток. Исследуя образцы под микроскопом, они заметили нейроны необычной вытянутой формы, характерной для мигрирующих клеток, которые продолжали свой путь и часто использовали в качестве "направляющих" кровеносные сосуды.
В ходе анализа были обнаружены целые кластеры незрелых нервных клеток, расположенные в глубоких слоях лобной доли мозга. Магнитно-резонансная томография показала, что мигрирующие нейроны образуют обширную дугу над боковыми желудочками головного мозга, которая начинается на уровне бровей и восходит к верхней части головы.
Используя вирусные маркеры, учёные проследили за движениями нейронов, которые напоминали аналогичные миграции при формировании плода. Нервные клетки перемещаются из области боковых желудочков к наружной коре. При этом наиболее активно миграция продолжается в первые три месяца жизни ребёнка.
С помощью специальных антител, которые помогают идентифицировать разновидность нейронов, Паредес и её коллеги выяснили, что большинство мигрирующих клеток являются тормозящими нейронами, которые подавляют возбуждение в нервных сетях.
"Удивительно, что эти клетки могут найти путь к своим точным позициям в коре головного мозга, – говорит соавтор исследования Артуро Альварес-Буйлья (Arturo Alvarez-Buylla). – На ранних стадиях развития плода мозг значительно меньше, а ткань гораздо менее сложная, но на более позднем этапе это довольно долгое и трудное путешествие".
По мнению специалистов, миграция тормозящих нейронов начинается после того, как ребёнок получает первые сигналы от внешнего мира, и возникает необходимость в более точной настройке процессов возбуждения и торможения.
Теперь команда планирует изучить процесс движения нервных клеток у детей с различными неврологическими проблемами. Вполне возможно, в нарушении процесса миграции или неправильной интеграции тормозящих нейронов кроются причины таких заболеваний как эпилепсия и аутизм.