Сборник из пяти исследований, отслеживающих рост и дифференциацию клеток мозга млекопитающих, опубликован в журнале Nature. Ученые наблюдали развитие сотни тысяч ранних клеток в коре головного мозга человека и мышей и зафиксировали важные молекулярные события.
Исследователи рассматривали развитие части головного мозга мыши. Было изучено развитие зрительной коры от 11-дневных эмбрионов до 56-дневных мышей. В карту вошли больше 500 тыс. отдельных клеток, были идентифицированы 148 клеточных кластеров и 714 подтипов. Больше всего специалистов удивило, как много нейронов продолжало приобретать идентичности после рождения между 11-м днем, когда мыши открывают глаза, и 21-м днем.
Другая часть работы была посвящена развитию мозга человека. Исследователи создали генеалогическую карту корковых клеток, используя образцы мозговой ткани восьми эмбрионов на разных стадиях развития. Они идентифицировали почти 6,5 тыс. клеток-предшественников и встроили в них ДНК-штрихкод. При делении клеток коды копируются и передаются дочерним клеткам, а исследователи могу отследить, какие стволовые клетки дали начало разным типам клеток.
Ученые заметили, что у эмбрионов младше 60 недель клетки-предшественники развивались в возбуждающие нейроны, которые передают сигналы для активации других нейронов. После 20 недель клетки стали генерировать тормозные нейроны. Формирование астроцитов и олигодендроцитов у людей оказалось более продолжительным и непрерывным, чем у мышей, отметили исследователи.
Пока специалистам неизвестно, что управляет программами развития, и почему «переключения» клеток происходят в определенные моменты. Поиск ответов на эти вопросы станет ключевой целью будущих исследований. Проделанная же работа и составленный атлас развития мозга открывает перспективы для изучения неврологических заболеваний, например, аутизма или шизофрении. Ученые могут извлекать данные и находить гены, критически важные для конкретного события в определенном типе клеток и в определенное время.
Ранее Наука Mail рассказывала, что российские ученые создали искусственный нейрон для изучения мозга.
