В мозге новорожденных нейроны путешествуют с места на место

10.10.2016

Во время индивидуального развития в зародыше происходят постоянные клеточные миграции - клетки-предшественники какой-то ткани или органа ползут в определенное место, чтобы там этот самый орган организовать. То же самое происходит в мозге: так, перед самым появлением на свет в кору полушарий приходит огромное число предшественников нейронов, которые дозревают здесь до обычных нервных клеток, из которых складываются нервные центры, цепочки и т. д.

Однако все клетки, которые образуются в результаты миграции на поздних этапах беременности, становятся так называемыми нейронами возбуждения. Но кроме них здесь должны быть нейроны торможения, чья задача - подавлять сигналы других клеток. Нейроны торможения крайне важны: не будь их, возбудительные нервные клетки просто никогда бы не смогли остановиться - например, на напряженную мышцу они бы так и продолжали бы посылать сократительный сигнал.

Без нейронного торможения нервной системе грозит перевозбуждение, что может проявляться и в неправильной работе мускулатуры, и в эмоциональной нестабильности, и вообще в поведении. И в коре мозга, разумеется, наряду с нейронами возбуждения есть и нейроны торможения. Только нейробиологи долго не могли понять, откуда они берутся - если все клетки-предшественники, пришедшие сюда, стали возбудительными.

Исследователям из Калифорнийского университета в Сан-Франциско удалось эту загадку разгадать - нейроны торможения в коре полушарий у человека появляются тут после второй волны клеточной миграции, которая происходит - что самое важное - уже после рождения. В мозге, как известно, есть несколько зон, где происходит размножение клеток. Одно из таких мест - субвентрикулярная зона, которая находится в стенках особых полостей - желудочков головного мозга, и которая от коры находится довольно далеко.

Мерседес Паредес (Mercedes F. Paredes) и ее коллеги проанализировали образцы мозга, взятые после смерти у детей в возрасте от одного дня до 7 месяцев, и выяснили, что нейроны, находящиеся в той части субвентрикулярной зоны, которая особенно обогащена кровеносными сосудами, путешествуют по этим самым кровеносным сосудам, пока не попадут в лобные доли коры полушарий. (Говоря о путешествующих нейронах, следует помнить, что, хотя они уже очень похожи на молодые тормозные клетки, у них сохраняются черты мигрирующих клеток-предшественников.)

Путешествующие нейроны не делятся, их цель в том, чтобы дойти до своего места и окончательно стать нейроном торможения (правда, созревание может занять довольно много времени, вплоть до нескольких месяцев). Со временем число "путешественников" стремительно падает, и в возрасте семи месяцев на миграционном пути можно найти лишь очень небольшое число клеток. Очевидно, начиная свой путь, они подчиняются каким-то сигналам, клеточным и молекулярным, и теперь предстоит выяснить, что это за сигналы - не исключено, что многие психоневрологические болезни впоследствии развиваются потому, что некоторые тормозные нейроны сбились с пути во время своей постнатальной миграции.

Известно, что новые нервные клетки появляются у зверей и во взрослом мозге, и один из центров взрослого нейрогенеза - вышеупомянутая субвентрикулярная зона. Однако мало кто ожидал увидеть столь массовое переселение предшественников нейронов, которое имеет место - еще раз подчеркнем - уже после рождения. И тем более переселение в такую область, как кора полушарий, которая связана с высшими когнитивными функциями и нейронные пути которой отличаются высочайшей сложностью.

<< Назад: Встраиваемая умная бытовая техника Samsung 11.10.2016

>> Вперед: Межсетевой экран D-Link NetDefend UTM DFL-870 10.10.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Эмпатия и синхронные колебания нейронов 06.12.2022 Биологи из южнокорейского Института фундаментальных наук обнаружила основной нейронный механизм, позволяющий ощущать эмпатию. Исследование на мышах показало, что синхронные нейронные колебаниями в правом полушарии мозга помогают животным воспринимать и разделять страх друг друга. Ученые считают, что аналогичные реакции есть и у людей. Эмпатия характерна не только для людей, аналогичное поведение демонстрируют многие млекопитающие. Классический эксперимент, в котором проявляется эмпатия у животных, называется "страх наблюдателя". При проведении эксперимента одна из мышей подвергается ударам тока, вторая - наблюдает за этим через прозрачный экран. В предыдущих исследованиях было показано, что наблюдатель при этом разделяет чувство страха с жертвой. Это проявляется в замирании животного на месте. В новой работе исследователи соединили этот классический эксперимент с оптогенетическими исследованиями. Исследование показало, что когда "наблюдатель" испытывает страх в передней поясной коре и базолатеральном миндалевидном теле возникают синхронизированные ритмы с частотой 5-7 Гц. При этом у "жертвы" увеличение наблюдается только в нижнем диапазоне 3-5 Гц и только в базолатеральном миндалевидном теле. Чтобы подтвердить связь между синхронизацией ритмов и эмпатией, исследователи нарушили синхронизацию между двумя областями мозга в правом полушарии мыши-"наблюдателя". Это привело к значительному уменьшению эффекта замирания, характеризующего страх. Аналогичные нарушения связи в левом полушарии не влияли на поведение животного. Учитывая универсальность наблюдаемого страха у млекопитающих, разумно предположить, что аналогичная нейронная сигнатура, имеющая решающее значение для аффективной эмпатии, может быть обнаружена у людей и может быть использована для выявления дисфункции эмпатии у людей с психическими расстройствами, включающими серьезный социальный дефицит. Эмпатия - это способность, позволяющая воспринимать и понимать эмоции другого человека, такие как радость, уныние или страх. Это принципиальная функция социальной жизни человека, и ее нарушение наблюдается при бессчетных психических и неврологических расстройствах, таких как аутизм, шизофрения и заболевание Альцгеймера. До настоящего времени точные механизмы в мозге, лежащие в основе эмпатии, не были определены.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026