Нейробиологи смоделировали эмбриональное развитие мозга — Naked Science
6 минут
София Жаботинская

Нейробиологи смоделировали эмбриональное развитие мозга

4.6

Новая модель показывает, что происходит на ранних этапах формирования этого органа, ранее бывших малоизученными.

Кластеризация клеток мозга 14-дневного эмбриона
Кластеризация клеток мозга 14-дневного эмбриона, выполненная методом ближайших соседей / © Rifes, Rausch, Moller, Parmar, Kirkeby et al., Nature Biotechnology, 2020

Ученые из Университета Копенгагена разработали модель, которая, в частности, показала, как мозг развивается в самом начале своего пути — на второй-седьмой неделях эмбрионального развития. Эти этапы ранее были подлинной терра инкогнита для исследователей мозга. Статья о работе опубликована в издании Nature Biotechnology.

Новая лабораторная модель создана на основе эмбриональных стволовых клеток, выращенных в микрофлюидной системе. Работа проведена совместно с шведскими коллегами из Лундского университета.

Как объясняет первый автор статьи, Педро Райфс, на первых неделях внутриутробного развития на мозг воздействуют факторы роста. Именно их разные концентрации служат созданию нервных клеток из клеток-предшественников и формированию различных областей нашего головного мозга. Чтобы смоделировать эти условия и получить идентичный (или достаточно близкий) результат, ученые используют микрофлюидные методы: они дают возможность сделать среду, в которой находится эмбрион в начале своего пути развития. Такие ранние стадии раньше не удавалось изучить, и новые возможности, которые дает модель, много значат для ученых.

Модель послужит для крайне важной цели: благодаря ей можно составить своего рода дорожную карту развития клеток головного мозга, или иначе — «древо развития» мозга. Это даст понимание того, какой путь проходят все клетки, создающие сложнейшую структуру в нашем мозге. Поскольку получаемая ткань очень близка к раннеэмбриональной, это позволит проследить путь отдельных клеток самых разных типов.

Авторы надеются, что «древо развития» мозга поможет при создании различных типов нервных клеток ученым из разных стран, например при выращивании нужных клеток из стволовых. Исследуя то, как клетки развиваются в естественной среде, можно будет упростить протоколы, необходимые для создания нужных типов нейронов «в пробирке».

Ведущий автор работы Агнете Киркеби участвует в проекте разработки терапии стволовыми клетками для страдающих болезнью Паркинсона. Команда создавала в лаборатории дофаминергические нервные клетки, которые гибнут при этом заболевании.

Агнете отмечает, что это был очень долгий путь: для создания таких клеток методом проб и ошибок потребовалось более 10 лет. Она поясняет, что наличие новой модели и понимание ранних этапов развития мозга помогут исследователям значительно сократить этот процесс в будущих работах такого рода. «Это позволит нам быстрее и эффективнее разработать клеточные методы лечения неврологических заболеваний, таких как эпилепсия, болезнь Паркинсона и некоторые виды деменции», — говорит Киркеби.

Кроме того, модель эмбрионального мозга послужит другим важным целям: например, на ней можно испытывать влияние окружающей среды и различных веществ, таких как составные части пищи, лекарств, химикатов или косметики, на будущего ребенка.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

Вчера, 19:01
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

Вчера, 20:48
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

Вчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

23 февраля
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: