Откуда берутся извилины?

05/05/2017
Откуда берутся извилины?

Ученые Института нейробиологии им. Макса Планка выявили ранее неизвестный механизм, приводящий к формированию на поверхности мозга млекопитающего борозд и извилин. Руководителем проекта выступил Рюдигер Кляйн. Результаты исследования были опубликованы 4 мая на сайте института.

Борозды и извилины головного мозга очень важны, поскольку они увеличивают площадь этого органа, улучшая его способности к мышлению и иным действиям и процессам. Тем не менее, не у всех млекопитающих есть извилины: мозг мышей, например, гладкий. Молодые нейроны, мигрирующие к коре головного мозга в процессе развития гладкого мозга, имеют так называемые FLRT-рецепторы на поверхности клеток. Это обеспечивает определенный уровень сцепления между клетками и поддерживает нормальное движение нейронов, которое приводит к формированию гладкого мозга. По сравнению с мозгом мыши, в мозге человека FLRT представлены в гораздо меньшем количестве. Как показали ученые в рамках данного эксперимента, при экспериментальном снижении экспрессии FLRT в мозге мыши начинают появляться извилины, схожие с теми, что наблюдаются у людей. Новые данные представляют собой значительный вклад в изучение вопроса о развитии и формировании мозга у млекопитающих.

Ученые продемонстрировали, что в мозге с извилинами наличествует большое количество клеток-предшественников, которые производят множество молодых нейронов, мигрирующих к коре в процессе развития мозга. В результате этого движения клеточный слой мозга заполняется нейронами. С помощью некоторых механизмов, ограничивающих рост коры, формируются извилины, чтобы для собравшихся клеток было достаточно места. Эксперименты на мышах с искусственно увеличенным количеством клеток-предшественников показали, что одного только этого изменения недостаточно для появления извилин и борозд, поскольку в некоторых случаях у мышей кора стала толще, но в целом осталась гладкой.

Ранее исследователи установили, что мигрирующие нейроны скрепляются между собой посредством молекулы FLRT3, и они также предположили, что эта молекула может участвовать и в процессе формирования борозд. Для проверки этой теории они вывели мышей, у клеток-предшественников которых не было ни FLRT3, ни связанного с ним рецептора FLRT1. И хотя не было внесено никаких изменений в количество клеток-предшественников, на мозге животных появились извилины. Ученые объяснили это тем, что ввиду отсутствия рецепторов FLRT1 и FLRT3 мигрирующие молодые нейроны уже не сцеплялись так крепко, как раньше. В результате действия отталкивающих механизмов образовались кластеры нейронов, внутри которых нейроны свободно передвигались и быстрее мигрировали к поверхности мозга. Вследствие этого они достигали коры чересчур быстро и распределялись неравномерно, что привело к формированию борозд и извилин. Кроме того, этому, вероятно, способствовала и увеличившаяся мягкость коры.

В ходе проведенных экспериментов ученые впервые продемонстрировали, что сцепление между мигрирующими нейронами имеет чрезвычайно большое значение для формирования извилин и борозд, а рецепторы FLRT необходимы для этого процесса. Кроме того, они продемонстрировали, что количество рецепторов FLRT1 и FLRT3 у людей и хорьков (у которых также есть извилины) значительно ниже, чем у мышей, мозг которых гладкий, из чего следует, что FLRT влияет на формирование борозд и в человеческом мозге. Полученные данные могут лечь в основу последующих исследований в области нормального и патологического развития борозд и извилин в мозге млекопитающих.

Источник: Max-Planck-Gesellschaft
АО «Красота и медицина»
ОГРН 1167746117043
+7 (495) 201-52-63
mail@krasotaimedicina.ru
© KrasotaiMedicina.ru 2022
Информация, опубликованная на сайте, предназначена только для ознакомления и не заменяет квалифицированную медицинскую помощь. Обязательно проконсультируйтесь с врачом!