Исследователи из США первыми в истории проследили за развитием вставочных нейронов, которые выполняют связующую функцию между другими нервными клетками.
Различные нейроны. Рисунок Сантьяго Рамон-и-Кахаля
Вставочные нейроны (они же — интернейроны) передают нервный импульс между сенсорными и двигательными нейронами. Их открыл более 100 лет назад испанский врач и нейробиолог Сантьяго Рамон-и-Кахаль, который и наградил их таким романтичным названием. По оценке, в неокортексе около 20-30% всех нейронов — вставочные. Например, тормозные нейроны. Нарушение работы этих типов нервных клеток сопровождается развитием психоневрологических расстройств и болезней: когнитивных нарушений, шизофрении, расстройств аутистического спектра. Несмотря на большое количество работ исследователи не могли понять, как вставочные нейроны дифференцируются и какими индивидуальными особенностями обладают.
В ходе эксперимента учёные проследили за развитием каждого отдельного тормозного интернейрона. Им удалось выявить детали присвоения того или иного свойства на генетическом уровне, а также определить, что схожие модели синтеза определённого гена отвечают за развитие вставочных нейронов в нескольких областях мозга.
Также оказалось, что все вставочные нейроны проходят через одинаковые процессы на ранней стадии развития. Далее они разделяются на четыре класса, а затем на разные типы, которых по подсчётам исследователей более 14.
По словам сотрудника Нью-Йоркского геномного центра, руководителя исследования Рахула Сатижа, одна из задач проекта касается вопроса, как отдельные клетки-предшественники выбирают между различными траекториями развития нейронов. Помимо ранних маркеров специализации нейронов учёные обнаружили множество дополнительных генов, экспрессия которых возрастает, порой значительно, на поздних стадиях развития.
Обнаруженные механизмы дифференциации этих клеток позволит более детально отследить причины заболеваний нервной системы, а также подробнее продумать стратегию их лечения.
Текст: Екатерина Заикина
Developmental diversification of cortical inhibitory interneurons by Christian Mayer, Christoph Hafemeister, Rachel C. Bandler, Robert Machold, Renata Batista Brito, Xavier Jaglin, Kathryn Allaway, Andrew Butler, Gord Fishell, Rahul Satija in Nature. Published 555, pages 457–462.
doi:10.1038/nature25999 https://www.nature.com/articles/nature25999
