• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
31.01.2023
Сергей Васильев
2
2 148

Биологи научились управлять скоростью роста нейронов

5.4

Нервные клетки человека развиваются намного медленнее, чем у других млекопитающих. Новые эксперименты показали, что этот темп определяется активностью митохондрий. Стимулируя или подавляя ее, ученые смогли ускорить рост человеческих нейронов и замедлить рост мышиных.

©Lichtman Lab (Harvard University), Connectomics Team (Google) / Автор: Никита Тарасов

Нервная система человека растет исключительно медленно, созревание нейронов растягивается на годы. При этом у большинства других животных оно занимает куда меньше времени: например, нейронам мышей достаточно нескольких недель. Эта разница считается важной для развития особо сложного мозга. Однако создающие ее механизмы лежат в базовых процессах клеточного метаболизма и связаны с активностью митохондрий. К таким выводам пришли авторы новой работы, опубликованной в журнале Science.

Причины различий в скорости роста нейронов оставались загадкой не одно десятилетие. Еще десять лет назад Пьер Вандерхаген (Pierre Vanderhaeghen) и его коллеги из Свободного университета Брюсселя пробовали помещать нервные клетки человека в мозг мыши. Однако выяснилось, что даже в новом окружении они развивались с прежней замедленной скоростью. Это заставило ученых искать корни проблемы глубже, внутри самих нейронов.

Для начала им пришлось найти индикатор, позволяющий определять и отслеживать возраст нервных клеток. Подходящим маркером оказался фактор транскрипции NeuroD1 — участок генома, который «включается» при переходе клетки из состояния стволовой на путь развития зрелого нейрона. Поэтому биологи создали белковые метки, позволяющие зафиксировать активацию NeuroD1.

Далее они определяли активность митохондрий до и после этого момента. Напомним, митохондрии — это органеллы, которые проводят окисление глюкозы, вырабатывая молекулы АТФ, служащие основным источником энергии для всех остальных процессов внутри клетки. Для мониторинга их активности ученые отслеживали потребление кислорода. Такая работа показала, что к двум неделям после рождения митохондрии в нейронах мышей утилизируют примерно вдесятеро больше кислорода, чем у человека.

Гипотезу об их влиянии на скорость роста нейронов следовало проверить. Поэтому Вандерхаген и его коллеги химически ускорили митохондриальный метаболизм нервных клеток человека in vitro, «в пробирке». И действительно, их созревание происходило намного быстрее обычного.

Дополнительное подтверждение дало повторение экспериментов с пересаживанием человеческих нейронов мышам. Если в таких клетках митохондрии заранее стимулировали, то эти клетки созревали с «мышиной» скоростью, на протяжении недель. И наоборот, замедление активности митохондрий у нейронов мышей заставляло их расти с той же неторопливостью, что и человеческие.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 15:22
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

Позавчера, 11:38
МПСУ

Эмоциональное выгорание ИТ-специалиста напрямую связано с его личностными характеристиками. С профессиональными перегрузками и стажем связи нет. К такому выводу пришли ученые МПСУ, которые исследовали ИТ-специалистов двух компаний. Жизнестойкость, то есть способность человека выдерживать стрессовые ситуации без снижения успешности деятельности, в совокупности с внутренней положительной мотивацией формируют иммунитет к эмоциональному выгоранию специалиста в ИТ-сфере. Блокаторами стали интерес к работе и профессиональная удовлетворенность.

Позавчера, 11:06
НИУ ВШЭ

Энцелад — один из крупнейших спутников Сатурна, где потенциально может существовать внеземная микробная жизнь. Исследователи НИУ ВШЭ и ИКИ РАН вычислили характеристики пылевой плазмы и электрических полей, а также концентрацию фотоэлектронов вблизи поверхности спутника. Несмотря на удаленность Энцелада от Солнца, фотоэффект на его поверхности оказался важен для формирования пылевой плазмы.

Вчера, 15:22
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

18 июня
Сколтех

Ученые из Сколтеха, Цзилиньского университета и Центра передовых исследований в области науки и технологий высокого давления в Пекине (HPSTAR), а также их немецкие коллеги синтезировали и исследовали новый тип сверхпроводника с высоким содержанием водорода — супергидрид лантана типа A15 с формулой La4H23. Новый материал обладает сверхпроводимостью при температуре ниже −168 градусов и давлении в 1,2 миллиона атмосфер.

19 июня
ПНИПУ

Шаровая молния — выдумка или реальное явление, что такое темная материя и как она влияет на массу Вселенной? Для чего предназначены узоры на кончиках пальцев? Как мы «заражаемся» зевотой и почему мы чихаем, глядя на солнце? Отчего правшей больше, чем левшей и что нужно, чтобы сработал эффект плацебо? Об этом рассказали ученые Пермского Политеха.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
-
0
+
Интересно, как повлияет ускоренный рост нейронов на качество мышления? Может, природа не напрасно создала для человека механизм замедленного роста клеток центральной нервной системы?
    -
    0
    +
    Собственно в причинах замедления роста и есть проблема - человеческий мозг в соотношении с другими животными потребляет кислорода и так гораздо больше, поэтому ему при ускоренном развитии потребуется ещё вдесятеро раз больше кислорода, а для этого нужны будут большие лёгкие и далее по цепочке.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно