Клетки слоев коры мозга могут развиваться автономно

25.12.2011

Нейрофизиологи из Института Скриппса опровергают распространенную теорию формирования коры головного мозга, согласно которой все ее клетки имеют одинаковое происхождение, сообщает «zex2.ru«. Исследователи обнаружили, что в процессе формирования коры мозга популяция клеток радиальной глии (именно глиальные клетки считают источником формирования мозговых клеток) начинает различаться уже на ранней стадии.

В своих экспериментах они попытались проследить за движением новорожденных нейронов в верхнем слое. Для эксперимента использовали мышей: ученые промаркировала специфический ген Cux2, который синтезируется в таких нейронах. Впоследствии ученые выяснили, что ген работает уже на ранних стадиях развития эмбриона - еще тогда, когда о наружном слое коры даже речь не идет.

Оказывается, что часть клеток радиальной глии содержит ген Cux2 «включенным» с самого начала. Именно по этой части в итоге формируется верхний «умный» слой коры.

Есть также и другие клетки радиальной глии, в которых этот ген не проявляет активности: из таких со временем выходят ниже нейронные слои. Ученые попытались вырастить эти две разновидности клеток в лаборатории. Но и в этом случае выяснилось, что нейроны верхнего слоя сформировались исключительно из клеток-предшественниц с «включенным» геном Cux2.

Получается, объясняют ученые, что в мозге, развивающиеся глиальные клетки с геном Cux2 поначалу просто делятся, обновляя запас самих себя. Одновременно превращение в зрелые нейроны на срок жизни этих клеток не влияет: когда ученые искусственно ускоряли их развитие, они все равно превращались в нейроны именно верхнего слоя коры, пусть и несколько преждевременно.

Почему это так важно? По установившейся теорией, радиальная глия образует все слои коры мозга постепенно: начиная с самого низкого, клетки каждого последующего слоя протискаються через предыдущий. Если клетки верхнего слоя способны формироваться автономно, это означает, что их основой являются отдельные стволовые клетки, развитие которых не зависит ни от времени, ни от места дифференциации клеток-предшественниц.

Теперь в Институте Скриппса планируют исследовать и другие слои мозга: ученые предполагают, что клетки некоторых из этих слоев также могут формироваться из отдельных, заранее определенных природой клеток.