По словам ученых, это открытие может привести к операциям по восстановлению связей между нервными клетками при аносмии.
©Wikipedia
Исследователи из Института Стоуэрс (США) открыли новый вид нейронов, который назвали навигационным. По словам авторов, эти нейроны отвечают за формирование связей в обонятельной системе мозга в первые дни жизни индивида. Работа опубликована в журнале Neuron.
Структура обонятельной системы устроена таким образом, что нейроны, ответственные за распознавание запахов, идут от носа к обонятельной луковице — части обонятельного мозга. В ней находится образование, названное обонятельным клубочком (glomerulus), которое представляет собой совокупность концевых ветвлений обонятельных нитей. Вся эта система похожа на клубок спутавшихся проводов, однако они с течением жизни организма способны заменять себя, сохраняя при этом свою функцию во всей системе. Ученые не знали, как такое возможно, и предполагали, что новые нейроны сами определяют верные соединения, но опыт на генетически модифицированных мышах опроверг эту теорию и открыл новый вид нейронов, характерный только для раннего периода развития организма.
Для того чтобы его выявить, ученые использовали совокупность подходов. Во-первых, они применили хроногенетическое отслеживание — метод, который позволяет проследить за продолжительностью жизни нервных клеток благодаря генетической маркировке. Во-вторых, исследователи воспользовались технологией CLARITY, которая делает нервную ткань прозрачной: так они увидели траектории следования аксонов в обонятельную луковицу. Для распознавания клеток использовали одноклеточный транскриптомический анализ.
С помощью указанных инструментов ученые увидели новый тип нейронов, который отличался укороченным периодом существования и особой фазой буйного роста. Эти нейроны активизировались в первые дни после рождения мышей. Продлив период жизни этих клеток, авторы обнаружили, что те перестали сходиться в обонятельном клубочке, как это обычно происходит при развитии. Более того, навигационные нейроны оказались способны менять свою траекторию при росте, чего не случается с обыкновенными обонятельными нейронами.
Руководитель работы Рон Юй (Ron Yu) рассказал о возможных перспективах в лечении аносмии (потери обоняния):
«Если мы поймем этот процесс, связанный с ранним развитием, и сможем возобновить этот критический период, то получим возможность направлять восстановленные аксоны в верном направлении и возвращать людям способность различать запахи».
Ранее в этом месяце ученые из Университета Тафтса в Массачусетсе вырастили функциональную нейронную сеть человека из стволовых клеток.
Комментарии
Возможно, что навигационные нейроны в первые дни жизни индивида отвечают за безусловные обонятельные рефлексы, которые жизненно необходимы младенцу. Запах матери, запах молока, запах еды, запах опасных или бесполезных для организма веществ.. Мозг сам себе составляет некий каталог критически важных ароматов.
Затем, по мере взросления существа, каталог жизненно важных запахов заполняется до предела. Настаёт черёд создания расширенного каталога окружающих запахов. В работу включаются уже другие нейроны, на другом уровне мозга. Навигационные нейроны больше не требуются и получают свободу собственных действий. А взрослые обонятельные нейроны подчиняются своему командиру - его величество мозгу, поэтому их работа строго регламентируется.