4 новых открытия в области нейробиологии за 2015 год

4 новых открытия в области нейробиологии за 2015 год.

1) Нейрохимия собак и людей имеет интересное сходство

Преданный и понимающий взгляд собаки в глаза хозяина активирует выработку окситоцина у человека, на которого смотрит животное. А если брызнуть в нос собаке спреем, содержащим окситоцин, она будет доверительно смотреть на человека чаще (кстати, тот же самый спрей улучшает способность собак понимать, на что указал человек). То же самое происходит, когда взглядами встречаются мать и ребенок. В конечном счёте концентрация «медиатора социальных связей» становится больше у обоих смотрящих, так как действует принцип положительной обратной связи.

Взгляд в глаза далеко не всегда расценивается как свидетельство положительного отношения к «собеседнику». Волки, да и многие другие животные воспринимают «игру в гляделки» как сигнал угрозы. Авторы исследования полагают, что повышение уровня окситоцина в ответ на взгляд усиливалось по мере того, как волки приучались жить вместе с человеком, и окситоцин сыграл важную роль в одомашнивании собак. Доверчивый взгляд не возникает просто так: им животное даёт понять, что ожидает от хозяина пищи и защиты.

Споры о том, как и когда четвероногие друзья пришли к человеку и остались вместе с ним, продолжаются и сейчас. Более того, журнал Science в конце 2015-го назвал исследования происхождения собак одной из самых перспективных научных тем нового года.

2) ДНК человека увеличивает мозг мыши

Многие слышали такое утверждение: «геном человека отличается от генома шимпанзе на 2%». Исследования тех самых двух процентов ведутся непрерывно и иногда приносят интересные результаты (впрочем, пользы от сравнения последовательностей ДНК пока получили гораздо меньше, чем предполагали в догеномную эру). Кажется довольно логичным, что в 2% геномных отличий скрывается разгадка развитого человеческого сознания, да и просто аномально крупного (по сравнению с другими животными) мозга. И действительно: исследователи из Дюкского университета открыли, что человеческая версия участка ДНК под названием HARE5, усиливающая экспрессию ряда генов, влияет на развитие мозга не так, как последовательность HARE5 от шимпанзе. И та, и другая вызывают увеличение мозга у эмбриона мыши, но с человеческим HARE5 мозг начинает увеличиваться в размерах раньше и интенсивнее, чем с обезьяньим.

Говорить о том, что HARE5, и только он, ответственен за большой размер мозга представителей нашего вида, пока рано. Тем не менее, открытие показывает, что некоторые принципиальные различия в развитии мозга у нас и наших ближайших родственников все-таки есть.

3) Развитие человеческого мозга более пластично

Ещё немного о различии мозга человека и шимпанзе, на этот раз ещё и на уровне анатомии. В развитии любого организма играют роль два принципиально различных типа влияний — со стороны генов (nature) и со стороны внешней среды (nurture). Соотношение их роли в каждом отдельном процессе своё. В частности, работа американских антропологов и нейробиологов показала, что условия внешней среды гораздо сильнее влияют на кору головного мозга зародыша человека, чем на неокортекс эмбриона шимпанзе. Гены жёстче задают программу развития коры у обезьян, чем у людей. А это означает, что пластичность строения неокортекса у шимпанзе ниже. Меж тем, пластичность — залог успешного обучения. Так что теперь мы знаем чуть больше о том, почему люди способны учиться новому лучше других животных. А ещё проведённое исследование показывает, что эволюционировать может не только сам мозг, но и пластичность его строения.

4) Вероятно, воспоминания сохраняются благодаря молекулам вне клеток

Помимо нейронов и клеток нейроглии, ткань мозга включает в себя перинейрональные сети (ПНС) — упорядоченные структуры из молекул белков и углеводов, находящиеся снаружи от нервных клеток и по строению отдаленно напоминающие хрящи. Как следует из названия, они расположены снаружи от нейронов. Интересно, что белки ПНС более устойчивы и сохраняются дольше, чем белки внутри клеток. К тому же, ПНС служат своеобразными островками стабильности, потому что в некоторых случаях сдерживают развитие новых контактов между нейронами. Это не всегда способствует обучению, зато, вероятно, позволяет сохранить уже имеющуюся информацию.

Мыши с генетическими аномалиями, затрагивающими строение перинейрональных сетей, хуже запоминают новую информацию. А если разрушить ПНС в определённых участках мозга, можно избавить животных от наркотической зависимости. Конечно, такой механизм «лечения» очень несовершенный, и нет гарантии, что «забывание» зависимости не вызвано нарушением целостности самого мозга. Тем не менее, такие результаты показывают, что стереть определённые воспоминания все-таки можно.

Комментарии: