Исследователи из Медицинской школы Перельмана при Университете Пенсильвании показали на мышах, что один тип стволовых клеток, из которых формируются взрослые нейроны, является источником этого пожизненного запаса новых клеток в гиппокампе. Эти результаты, опубликованные на этой неделе в Cell, могут помочь нейробиологам понять, как поддерживать молодые условия для обучения и памяти, а также восстанавливать и регенерировать части мозга после травм и старения.
«Мы впервые показали на млекопитающих, что нейроны в зубчатой извилине гиппокампа растут и развиваются из одной популяции стволовых клеток в течение всей жизни», – сказал старший автор Хунджун Сонг, доктор философии, профессор нейробиологии. "Новые незрелые нейроны более гибки в установлении связей в гиппокампе по сравнению со зрелыми нейронами, что имеет первостепенное значение для здорового обучения, памяти и изменения настроения."
Исследователи показали, что найденные ими нейральные стволовые клетки имели общую молекулярную подпись на протяжении всей жизни мышей.
Они сделали это, пометив нервные стволовые клетки в эмбрионах, когда мозг еще только развивался, и отслеживая клетки от рождения до взрослого возраста. Этот подход показал, что новые нейронные стволовые клетки с меткой их предшественника непрерывно производили нейроны на протяжении всей жизни животного.
«Этот процесс уникален для мозга», – сказал соавтор исследования Го-ли Мин, доктор медицинских наук, профессор нейробиологии. "В гиппокампе эти клетки никогда не прекращают репликацию и способствуют гибкости мозга у млекопитающих."
Эта способность называется пластичностью, то есть способность мозга формировать новые связи на протяжении всей жизни, чтобы компенсировать травмы и болезни и приспосабливаться к новым воздействиям окружающей среды.
Мин сравнивает процесс роста новых нейронов в гиппокампе с добавлением новых единиц в схему материнской платы мозга.
Следующими шагами команд будут поиски таких же нервных стволовых клеток у других млекопитающих, в первую очередь у людей, начало поиска в посмертной мозговой ткани и изучение того, как эта популяция нервных стволовых клеток регулируется.
Эта работа финансировалась Национальными институтами здравоохранения (P01NS097206, R37NS047344, R35NS097370, R01MH105128), EMBO и Шведским исследовательским советом.