Тема можливостей і наслідків регенерації нейронів залишається однією з найбільш діскутабельнимі сфер нейробіології на протязі вже більше 50 років. У новій роботі, представленої вченими Каліфорнійського університету в Сан-Франциско (University of California, San Francisco), США, обгрунтований погляд, згідно з яким процеси нейрогенеза, які спостерігаються в гіпокампі людини в періоди дитинства, зазнають поступові зміни в міру дорослішання і не визначаються у дорослих особин. Такі результати стали підсумком наукового пошуку, заснованого на раніше висунутому припущенні про те, що в гіпокампі - регіоні, відповідальному за функції навчання і пам'яті, - процеси нейрогенеза відрізняються безперервністю протягом усього життя людини. У роботі, опублікованій в виданні «Nature» 7. березня 2018 р. , Дослідницьким колективом аргументовано думку, що заявляє процеси нейрогенеза в гіпокампі дорослої людини як надзвичайно рідкісне явище, що викликає закономірні запитання про його внесок у відновлення мозку або нормальне функціонування центральних нервових структур.
Керівник дослідження Артуро Альварес-Буйлла (Arturo Alvarez-Buylla), доктор філософії, член Центру досліджень регенерації і досліджень стовбурових клітин Елі і Едіт Каліфорнійського університету в Сан-Франциско (Eli and Edythe Broad Center of Regeneration Medicine and Stem Cell Research at UCSF), США, є провідним експертом в сфері вивчення розвитку мозку, за останні 30 років зіграв ключову роль в науковому обґрунтуванні та визнання фактів безперервності нейрогенезу у таких представників тваринного світу, як співочі птахи і гризуни. Однак за останні роки лабораторією А. Альварес-Буйлла і іншими паралельними дослідженнями були представлені альтернативні факти про безперервність нейрогенезу в зонах нюхової цибулини людини. Так, встановлено, що, незважаючи на інтеграцію нових нейронів в лобові частки людини після народження, цей процес завершується в ранньому дитинстві.
Нове дослідження провідних експертів ґрунтувалося на детальному вивченні 59 зразків гіпокампу людини, проведеному в лабораторіях Каліфорнійського університету в Сан-Франциско, а також було підкріплено паралельними дослідженнями співавторів з Університету Валенсії (Universidad de Valencia), Іспанія, Фуданьського університету (Fudan University), Китай, і Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (University of California Los Angeles), США. Підсумкові результати синхронного різнобічного морфофункционального аналізу дозволили авторам припустити, що можливість нейрогенезу у дорослих особин може бути відсутнім зовсім. Цей висновок є явний виклик величезній кількості раніше проведених досліджень, які висунули альтернативні ідеї про те, що форсування механізмів нейрогенезу могло б стати основою терапії таких захворювань, як хвороба Альцгеймера і депресивні розлади. Однак автори актуальною роботи пропонують зосередити увагу на тому, що нові висновки про механізми нейрогенезу дозволяють ще більш наблизитися до розуміння унікальної значущості того, як людський мозок вчиться і адаптується, залучаючи можливості інтенсивного шляху розвитку в обхід екстенсивних механізмів, заснованих на запуску нейрогенезу, як це відбувається, наприклад, у гризунів.
Так, в значно більш ранніх експериментах, проведених на лабораторних мишах, встановлено поступове скорочення нейрогенезу в області зубчастої звивини гіпокампа поряд з можливістю модуляції і розширення таких можливостей завдяки тренувальних вправ, а також уповільнення цього процесу в стресових умовах. Подібні висновки стали підставою подальших популярних тверджень про те, що посилення механізмів регенерації головного мозку буде прямо залежати від можливостей здорового способу життя людини. Експерименти, проведені на лабораторних тваринах, також послужили обґрунтуванням теорій про стратегії лікування хвороби Альцгеймера, що фокусують зусилля на стимуляції нейрогенезу. Крім того, провідними дослідниками було висунуто думку про те, що механізм ефективності препаратів групи антидепресантів, наприклад, таких як флуоксетин, може бути заснований на активації нейрогенезу в області зубчастої звивини гіпокампа.
В актуальному науковому проекті командою вчених виявлені численні докази нейрогенезу в зубчастій звивині під час пренатального розвитку мозку і у новонароджених, коли в тканинах мозку на момент народження дитини зазначалося в середньому близько 1618 юних нейронів на 1 мм2. Однак число новонароджених клітин різко зменшувалася в зразках, отриманих у дітей грудного віку. Так, зразки зубчастої звивини у дітей у віці 1 року містили в 5 разів менше юних нейронів, ніж було виявлено в зразках тканин новонароджених. Зниження тривало в дитинстві, коли кількість нових нейронів зменшилася в 23 рази в віці від 1 до 7 років, а потім у віці 13 років скоротилося ще в 5 разів. Поряд з цим в зазначеному віці морфологічно юні нейрони відрізнялися більшою зрілістю в порівнянні з клітинами, які спостерігаються в тканинах новонароджених дітей. Уже в ранньому підлітковому віці реєструвалося лише близько 2,4 нових клітин на 1 мм 2 тканин зубчастої звивини гіпокампа. Більш того, не вдавалося ідентифікувати юні нейрони ні в одному з 17 посмертних зразків тканин мозку дорослих осіб, так само як і в хірургічно екстрагованих зразках тканини 12 дорослих пацієнтів з епілепсією.
На наступному етапі роботи дослідники звернулися до вивчення стовбурових клітин, що є попередниками юних нейронів. Встановлено, що такі клітини численні під час раннього антенатального розвитку мозку, проте їх кількість прогресивно скорочується в ранньому дитинстві. Також було показано, що ці клітини характеризуються втратою здатності до ранньої кластеризації в концентрованої «ніші» зони зубчастої звивини гіпокампа, відомої як субгранулярная зона. Дослідники припустили, що подібна конфігурація, яка спостерігається у гризунів, може обумовлювати можливості тривалого нейрогенезу, а це вказує на потенційне пояснення того, чому нейрогенез у людей в зрілому віці відрізняється модуляціями.
Резюмуючи підсумки масштабного дослідження, автори визнали, що, незважаючи на ретельний пошук, неможливо остаточно підтвердити відсутність ймовірності нейрогенезу в гіпокампі дорослих людей.
Поряд з цим вчені підкреслюють, що унікальність і рідкість ідентифікації цього процесу може вказувати на меншу еволюційну значимість його в механізмах нейропластичности, навчання і пам'яті протягом життя людини.
Таким чином, експерти приходять до висновку про те, що відсутність нейрогенезу в мозку дорослої людини не може розглядатися в негативному аспекті, оскільки вказує на відмінності людини від інших представників тваринного світу і наближає дослідників майбутнього до розробки відповідних новим поглядам методів лікування захворювань головного мозку.
umj. com. ua.
Ключові слова:.