Новое исследование доказывает формирование нейронов в гиппокампе человеческого мозга в ходе всей жизни, что влияет на память и болезни
Автор: Карен Вайнтрауб
Публикуется с сокращениями, не является дословным переводом
Если центр памяти человеческого мозга способен взрастить новые клетки, то это может помочь людям оправиться от депрессии и посттравматического стрессового расстройства (ПТСР), отсрочить возникновение болезни Альцгеймера, углубить наше понимание эпилепсии и предложить новое восприятие памяти и обучения. Если нет, то это просто еще один способ отличить людей от грызунов и птиц.
В течение десятилетий ученые спорили, возможно ли рождение новых нейронов – процесс, называемый нейрогенезом — в области мозга, которая отвечает за обучение, память и регуляцию настроения. Растущее число исследований доказало, что это возможно, но затем в прошлом году, авторы журнала «Nature» выразили сомнения.
Теперь новое исследование, опубликованное в другом выпуске «Nature» — «Nature Medicine» — возвращает маятник в сторону «да». Согласно новой работе, «существует сильный аргумент в пользу нейрогенеза на протяжении всей жизни у людей» — написал в электронном письме профессор Каролинского института в Швеции Йонас Фризен. Учёный, который не принимал участия в исследовании, обозначил свои взгляды в последнем номере журнала Nature Medicine.
Не все согласны с данной позицией. Артуро Альварес-Буйлла был старшим автором прошлогодней статьи «Nature», в которой ставилось под сомнение существование прижизненного нейрогенеза. Альварес-Буйлла, профессор неврологической хирургии в Калифорнийском университете в Сан-Франциско, говорит, что он все еще сомневается в том, что новые нейроны развиваются в гиппокампе мозга во взрослом возрасте: «Я всю жизнь изучал нейрогенез у взрослых. Я хотел бы найти место [в людях], где это происходит убедительно».
В течение десятилетий некоторые исследователи считали, что мозговые цепи приматов, в том числе и людей, слишком серьёзно видоизменяются в связи ростом значительного числа новых нейронов. Альварес-Буйлла считает, что научные дебаты о существовании нейрогенеза должны продолжаться.
Новые технологии, которые могут определять местонахождение клеток в живом мозге и измерять индивидуальную активность клеток могут в конечном итоге дать ответ на давние вопросы. Но уже сегодня ряд исследователей оценили новую работу как продуманную и тщательно проведенную.
Исследователи из Испании протестировали различные методы сохранения мозговой ткани у 58 недавно умерших людей. Они обнаружили, что разные методы сохранения приводят к разным выводам о том, могут ли новые нейроны развиваться во взрослом и стареющем мозге.
Ткань мозга должна быть сохранена в течение нескольких часов после смерти, или конкретные химические вещества, используемые для сохранения ткани — белки, которые идентифицируют новые развивающиеся клетки — будут разрушены, рассказала Мария Льоренс-Мартин, старший автор статьи. Другие исследователи не заметили присутствие этих клеток, потому что их мозговая ткань была сохранена не так точно, говорит Льоренс-Мартин, невролог из Автономного университета Мадрида в Испании.
Дженни Сие, профессор Техасского университета в Сан-Антонио, которая не участвовала в новом исследовании, рассказала, что оно преподносит урок всем ученым, которые полагаются на щедрость донорства мозга. «Если и когда мы будем изучать что-то человеческое, мы должны быть очень осторожны с этими техническими проблемами».
Льоренс-Мартин заявила, что начала тщательно собирать и сохранять образцы мозга в 2010 году, когда поняла, что многие объекты изучения не были должным образом сохранены для такого рода исследований. В своей работе она и ее коллеги исследовали как мозг людей, которые умерли с неповрежденным центром памяти, так и тех, кто умер на разных стадиях болезни Альцгеймера. Она обнаружила, что в мозге людей с болезнью Альцгеймера было мало или почти не присутствовало признаков появления новых нейронов в гиппокампе — чем меньше сигналов, тем сильнее была развита болезнь. Это говорит о том, что потеря новых нейронов — если бы она могла быть обнаружена в живом мозге — была бы ранним показателем возникновения болезни Альцгеймера, и что стимулирование роста новых нейронов может задержать или предотвратить заболевание, которым в настоящее время страдают более 5,5 миллионов американцев.
Расти Гейдж, президент Института биологических исследований Солка, говорит, что был впечатлен вниманием исследователей к деталям. «Методологически это устанавливает планку для будущих исследований» — говорит Гейдж, который не участвовал в работе, но был главным автором статьи 1998 года, в которой были обнаружены первые доказательства нейрогенеза. Гейдж говорит, что это новое исследование решает проблемы, на которые обратили внимание благодаря работе Альварес-Буйллы.
Гейдж считает, что нейрогенез в гиппокампе имеет огромное значение, потому что, согласно исследованиям на животных, это важно для разделения паттернов, «позволяя животному различать два события, которые тесно связаны друг с другом». У людей, по словам Гейдж, неспособность различить два схожих события может объяснить, почему пациенты с ПТСР продолжают переживать одни и те же вещи, даже если обстоятельства изменились. Кроме того, многие недостатки, наблюдаемые на ранних стадиях снижения когнитивных функций, аналогичны тем, которые наблюдаются у животных, у которых нейрогенез прекратился, говорит он.
По словам Гейдж, у здоровых животных нейрогенез способствует устойчивости в стрессовых ситуациях. Расстройства настроения, включая депрессию, также связаны с нейрогенезом.
Сие утверждает, что ее исследование эпилепсии показало, что у новорожденных нейронов происходит неправильное соединение, которое нарушает работу мозга, и в результате вызывает судороги и потенциальную потерю памяти. По словам Сие, у грызунов с эпилепсией в случае, если исследователи предотвращают ненормальный рост новых нейронов, прекращаются судороги, давая надежду, что нечто подобное когда-нибудь может помочь людям. По ее словам, эпилепсия увеличивает риск развития болезни Альцгеймера, а также депрессии и тревоги. «Итак, все как-то связано. Мы считаем, что новые нейроны играют жизненно важную роль».
По словам Льоренс-Мартин, у мышей и крыс исследователи могут стимулировать рост новых нейронов, заставляя грызунов выполнять больше упражнений или предоставляя им среду, более стимулирующую познавательную или социальную деятельность. «Это не может быть применено к поздним стадиям болезни Альцгеймера. Но если бы мы могли действовать на более ранних этапах — кто знает, может быть, мы могли бы замедлить или предотвратить потерю пластичности мозга».
Оригинал: Scientific American
