Исследователи из Женевского университета выяснили, что позволяет нейронным стволовым клеткам генерировать последовательные подтипы нейронов по мере роста эмбриона. Открытие позволит разобраться в том, как различные типы психических расстройств, такие как эпилепсия, влияют на развитие мозга во время эмбриогенеза. Исследование опубликовано в журнале Cell.
Кора головного мозга характеризуется разнообразием типов нейронных клеток, которые собираются во время роста органа. Во время этого процесса формируются схемы, лежащие в основе функций головного мозга: например, точных движений и сенсорной интеграции. Эти схемы возникают в два этапа: первый происходит во время эмбриогенеза, когда рождаются нейроны, а второй — после рождения, когда нейроны контактируют друг с другом, образуя схемы под влиянием окружающей среды.
В эмбрионе различные типы кортикальных нейронов последовательно создаются в четко определенном порядке стволовыми клетками, называемыми нейронными предшественниками, расположенными глубоко внутри мозга.
Биологи нашли нейроны, которые могут влиять на развитие психических расстройств
Новости
Измеряя электрическую активность предшественников, ученые обнаружили, что сродни заряженной батарее значения напряжения мембраны возрастают по мере развития эмбриона и создания новых нейронов. Чтобы проверить роль электрического заряда в этом процессе, исследователи манипулировали значениями напряжения предшественника, что позволило выбрать тип создаваемого нейрона.
«Мы создали небольшие синтетические каналы на поверхности прародителей, что позволило манипулировать их напряжением, заряжая или разряжая клетки. В результате выяснилось, что если прародители искусственно заряжены в начале эмбриогенеза, они преждевременно генерируют нормально более поздние нейроны. И наоборот: если мы освобождаем прародителей, они генерируют нейроны, которые обычно рождаются в жизни эмбриона раньше».
Ранее ученые из Рокфеллеровского университета в США изучили нейроны, которые находятся в стволе головного мозга; часть из них оказалась открытием для исследователей. Как показали эксперименты, они поддерживают возбужденное состояние центральной нервной системы.