Один из самых острых и длительных споров в современной нейронауке, наконец, разрешён: новое исследование доказало, что человеческий мозг продолжает формировать новые нейроны на протяжении всей жизни. До недавнего времени учёные не могли прийти к единому мнению — останавливается ли процесс нейрогенеза после детства. Однако результаты новой работы показывают, что новые клетки мозга рождаются в гиппокампе даже в зрелом и пожилом возрасте.
Гиппокамп, играющий ключевую роль в обучении, памяти и эмоциональной регуляции, более века находился в центре этого научного спора. Хотя ранее было доказано, что у взрослых мышей в гиппокампе продолжается нейрогенез, долгое время считалось, что у людей такого не происходит.
Перелом наступил в 2013 году, когда группа под руководством Йонаса Фрисена (Jonas Frisén) из Каролинского института обнаружила молодые нейроны в мозге взрослых онкологических пациентов. Однако сомнения сохранились: учёным не удавалось найти в человеческом гиппокампе нейронные прогениторные клетки — предшественники зрелых нейронов.
Чтобы разрешить этот спор, Фрисен и его коллеги определили генетические признаки нейронных клеток-предшественников, расшифровав РНК отдельных ядер клеток. Затем они применили алгоритм машинного обучения, чтобы найти эти признаки в образцах мозговой ткани людей разных возрастов — от новорождённых до 78 лет.
Результаты показали, что такие нейронные предшественники действительно присутствуют в гиппокампе на протяжении всей взрослой жизни, что подтверждает продолжающееся формирование новых клеток мозга. Как и ожидалось, интенсивность нейрогенеза у детей оказалась значительно выше, чем у пожилых людей.
Авторы исследования также отметили сильные индивидуальные различия: у некоторых взрослых практически не наблюдалось нейрогенеза в гиппокампе. Тем не менее, Фрисен подчеркнул:
«Теперь мы смогли идентифицировать эти клетки-предшественники, что подтверждает продолжающееся образование нейронов в гиппокампе взрослого мозга.»
Дополнительный анализ показал, что все прогениторные клетки располагаются в структуре, называемой зубчатой извилиной — это «основные ворота гиппокампа», контролирующие передачу информации от коры головного мозга в сам гиппокамп. Чтобы подтвердить, что эти клетки действительно превращаются в нейроны во взрослом мозге, исследователи использовали антитела, связывающиеся с белками, выделяемыми прогениторными клетками в процессе деления.
«Это важная часть мозаики, которая помогает понять, как в течение жизни функционирует и изменяется человеческий мозг, — отметил Фрисен. — Наше исследование также может сыграть ключевую роль в разработке регенеративных методов лечения, направленных на стимуляцию нейрогенеза при нейродегенеративных и психических заболеваниях.»
Исследование было опубликовано в журнале Science.
