Мозг взрослого человека не создает новых клеток памяти
Новое исследование, проведенное Калифорнийским университетом в Сан-Франциско, предполагает, что гиппокамп человека или область мозга, которая важна для памяти и обучения, перестает производить новые клетки в детстве.
Результаты, опубликованные в журнале Природа, вероятно, разожгут пламя уже жарких споров о способности человеческого мозга исцелять себя посредством «нейрогенеза» или рождения новых клеток мозга.
«Мы обнаруживаем, - объясняет Артуро Альварес-Буйлла, профессор неврологической хирургии, работающий в Калифорнийском университете в Сан-Франциско (UCSF) и руководитель лаборатории, стоящей за исследованием, - что если нейрогенез происходит в гиппокампе взрослых в у людей это чрезвычайно редкое явление, вызывающее вопросы о его вкладе в восстановление или нормальное функционирование мозга ».
Исследование ставит под сомнение растущий объем доказательств, свидетельствующих о том, что можно лечить такие нарушения, связанные с истощением мозга, как болезнь Альцгеймера, путем стимулирования нейрогенеза для пополнения клеток мозга или нейронов, которые разрушаются болезнью.
Однако неустрашимые авторы вместо этого указывают на новые вопросы, которые поднимают их открытия, например, как человеческий мозг адаптируется и учится, если он не может создавать новые нейроны?
Возможно, ответы на этот вопрос откроют еще лучший путь к новым методам лечения заболеваний головного мозга, считают они.
Сомнения по поводу нейрогенеза у человека
За последние 30 лет профессор Альварес-Буйлла и его команда обнаружили все больше доказательств того, что мозг певчих птиц и грызунов может создавать новые нейроны на протяжении всей своей жизни. Однако в последнее время они начали сомневаться, верно ли это в отношении человеческого мозга.
Например, группа UCSF поставила под сомнение вопрос о том, продолжается ли нейрогенез в обонятельной луковице - древней части мозга, которая важна для восприятия запахов - во взрослом возрасте у людей, как у грызунов.
В своем новом исследовании профессор Альварес-Буйлла и его коллеги проанализировали 59 образцов гиппокампа человека, собранных в Китае, Испании и США.
Некоторые образцы тканей - от рождения до зрелого возраста - были взяты при вскрытии, в то время как другие были взяты во время операции на пациентах с эпилепсией.
Команда тщательно проанализировала образцы, чтобы найти изменения в новых нейронах и стволовых клетках в течение жизни. Они сосредоточились на области, известной как зубчатая извилина, «простая кортикальная область», которая является неотъемлемой частью гиппокампа и важна для формирования памяти.
Нет доказательств нейрогенеза во взрослой ткани.
Исследователи обнаружили множество доказательств того, что нейрогенез происходит до рождения и сразу после него. Они подсчитали, что среднее количество новых нейронов на квадратный миллиметр ткани зубчатой извилины у новорожденных составило 1618.
Однако после рождения нейрогенез резко упал: к 1 году количество новых нейронов на квадратный миллиметр уменьшилось в пять раз.
Данные также показали, что снижение продолжалось в детстве: в возрасте от 1 до 7 лет произошло снижение в 23 раза, а к 13 годам - еще в 5 раз.
К этому моменту, к раннему подростковому возрасту, концентрация новых нейронов на квадратный миллиметр мозговой ткани упала до 2,4.
Исследователи не обнаружили никаких доказательств нейрогенеза в ткани зубчатой извилины взрослых - ни в 17 посмертных образцах, ни в образцах, взятых у 12 взрослых пациентов с эпилепсией.
«У детей младшего возраста, - говорит Мерседес Паредес, доцент кафедры неврологии в UCSF и одна из руководителей анализа тканей, - мы смогли увидеть, что значительное количество новых нейронов продолжает формироваться и интегрироваться в зубчатую извилину, но нейрогенез полностью угасает к раннему подростковому возрасту ».
Нейрогенез и пластичность гиппокампа
Когда они проанализировали нейронные стволовые клетки - клетки-предшественники, порождающие новые нейроны, - исследователи обнаружили, что они тоже были в изобилии в мозгу до рождения, но к раннему детству они почти исчезли.
Они также не обнаружили доказательств раннего накопления нервных стволовых клеток в субгранулярной зоне зубчатой извилины человека.
В отличие от мышей, у которых такая ранняя концентрация действительно происходит. Команда предполагает, что это означает, что это может быть необходимым шагом для продолжения нейрогенеза во взрослой жизни.
В заключение исследователи согласны с тем, что, несмотря на обширные поиски, они не могут с уверенностью сказать, что гиппокамп взрослого человека никогда не создает новых нейронов.
«Но, - говорит доктор Шон Сорреллс, старший научный сотрудник группы профессора Альвареса-Буйллы, - я думаю, что нам нужно сделать шаг назад и спросить, что это значит».
«Если нейрогенез настолько редок, что мы не можем его обнаружить, может ли он действительно играть важную роль в пластичности или обучении и памяти в гиппокампе?»
Доктор Шон Сорреллс
