Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 210: молекулярные основы развития префронтальной коры |
||
МЕНЮ Главная страница Поиск Регистрация на сайте Помощь проекту Архив новостей ТЕМЫ Новости ИИ Голосовой помощник Разработка ИИГородские сумасшедшие ИИ в медицине ИИ проекты Искусственные нейросети Искусственный интеллект Слежка за людьми Угроза ИИ ИИ теория Внедрение ИИКомпьютерные науки Машинное обуч. (Ошибки) Машинное обучение Машинный перевод Нейронные сети начинающим Психология ИИ Реализация ИИ Реализация нейросетей Создание беспилотных авто Трезво про ИИ Философия ИИ Big data Работа разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика
Генетические алгоритмы Капсульные нейросети Основы нейронных сетей Распознавание лиц Распознавание образов Распознавание речи Творчество ИИ Техническое зрение Чат-боты Авторизация |
2021-11-02 13:14 Теория эволюции, биологические нейронные сети, работа головного мозга Группа американских ученых из Медицинской школы Йельского университета опубликовала в журнале Nature две работы, посвященные молекулярным механизмам, которые играют ключевую роль в развитии префронтальной коры. В первом исследовании они показали, что в префронтальной коре имеет место градиент ретиноевой кислоты – сигнальной молекулы, участвующей в регуляции развития нейронов в направлении спереди кзади. Во второй работе они продемонстрировали, что специфичное для представителей семейства гоминид увеличенное число дендритных шипиков в префронтальной коре обусловлено повышенной экспрессией гена CBLN2, белковый продукт которого участвует в формировании синапсов. Поиску различий в организации головного мозга человека и высших приматов по сравнению с другими животными посвящена львиная доля исследований в области нейронаук. За высшие когнитивные функции и сложные социальные взаимодействия, уникальные для человека и его ближайших родственников – приматов, отвечает область коры головного мозга, известная как префронтальная кора. Американские ученые из Медицинской школы Йельского университета опубликовали в Nature сразу две работы, посвященные молекулярным основам развития префронтальной коры. Благодаря первой работе выяснилось, что у зародыша в формирующемся головном мозге повышена экспрессия генов, связанных с сигнальным каскадом ретиноевой кислоты (биологически активное производное витамина A). Более того, паттерны экспрессии этих генов частично отличались у человека и макаки. У человека и макаки, но не мыши, концентрация самой ретиноевой кислоты в префронтальной коре образовывала градиент в направлении спереди кзади. Кроме того, исследователи уточнили, что в коре приматов синтез этого вещества идет гораздо активнее, чем у мыши. В развивающемся мозге ретиноевая кислота взаимодействует с рецепторами RXRG и RARB, а за ее катаболизм отвечает фермент CYP26B1. Как показали эксперименты с мышами, у которых не работали гены, кодирующие перечисленные белки, ретиноевая кислота играет важнейшую роль в разделении префрональной и моторной коры, формировании связей префронтальной коры с таламусом, а также образовании дендритных шипиков у нейронов префронтальной коры. Второе исследование было посвящено молекулярным особенностям префронтальной коры гоминид. Авторы исследования изучили транскриптомы (совокупности молекул РНК, кодирующих белки) ее нейронов у человека и макаки и показали, что в префронтальной коре в определенный момент развития мозга временно повышается экспрессия гена CBLN2, кодирующего белок церебеллин 2. Этот белок задействован в синаптогенезе (процессе формирования новых синапсов). Повышение уровня экспрессии CBLN2 происходит одновременно с началом синаптогенеза в формирующемся мозге. Однако уровень экспрессии CBLN2 у человека отличается от такового у макаки на всем протяжении развития мозга. Повышенная активность этого гена приводит к усиленному формированию дендритных шипиков у нейронов префронтальной коры человека. Оказалось, что уровень экспрессии этого гена во многом зависит от регулирования ретиноевой кислотой. Авторы работы предполагают, что у представителей семейства гоминид и человека в частности экспрессия CBLN2 находится под контролем ретиноевой кислоты, причем повышенная экспрессия этого гена приводит к усиленному спиногенезу – формированию дендритных шипиков. Текст: Елизавета Минина 1. Shibata, M., Pattabiraman, K., Muchnik, S.K. et al. Hominini-specific regulation of CBLN2 increases prefrontal spinogenesis. Nature 598, 489–494 (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03952-y.2. Shibata, M., Pattabiraman, K., Lorente-Galdos, B. et al. Regulation of prefrontal patterning and connectivity by retinoic acid. Nature 598, 483–488 (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03953-x Источник: neuronovosti.ru Комментарии: |
|