Как животным удается регенерировать глаза и почему мы так не можем

МЕНЮ


Искусственный интеллект
Поиск
Регистрация на сайте
Помощь проекту

ТЕМЫ


Новости ИИРазработка ИИВнедрение ИИРабота разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика

Авторизация



RSS


RSS новости


Исследователи обнаружили, что некоторые плоски черви могут полностью восстановить утраченное зрение благодаря странным клеткам, которые мы утрачиваем еще в состоянии эмбриона.

Если что-нибудь случится с глазами крошечной планарии Schmidtea mediterranea, то она сможет вырастить их заново в течение нескольких дней.

Как именно планарии удается так быстро вернуть себе глаза? Это научная головоломка, которую лаборатория Питера Реддиена в Институте Уайтхеда изучает уже много лет. Их последний проект претендует на то, чтобы наконец дать четкий и однозначный ответ. В статье, опубликованной в Science, исследователи определили новый тип клеток, который служит ориентиром, помогающим нервным нитям прокладывать маршрут от глаз к мозгу в случае обширных повреждений. Их задача состоит в том, чтобы помочь вырастить нейронные пути заново и восстановить зрение.

Глаза Schmidtea mediterranea состоят из захватывающих свет фоторецепторных нейронов, соединенных с мозгом с помощью длинных веретенообразных отростков, называемых аксонами. Черви, ставшие популярными в науке моделями для исследования регенерации, могут вырастить практически любую утраченную часть своего тела. Глаза в данном случае представляют особый интерес, потому что регенерация зрительной системы требует, чтобы для правильного подключения к мозгу нейроны переплетались между собой.

Когда у эмбрионов развиваются нервные системы, первые аксоны проникают сквозь ткани, образуя схемы, необходимые для восприятия и интерпретации внешних раздражителей. Аксонам на этом пути помогают специализированные клетки, называемые клетками-указателями. Они расположены в точках выбора — местах, в которых путь аксона может проходить в разных направлениях.

У многих организмов эти клетки-указатели перестают быть приоритетными после созревания организма и перестают обновляться в зрелом возрасте. Это одна из причин того, почему повреждения мозга или нервов обычно необратимы. «Это фундаментальная загадка регенерации, о которой мы раньше даже не думали», поясняет Реддиен, ведущий автор статьи «Как взрослое животное может восстанавливать функциональную нервную систему, если ее первоначальное развитие обычно включает в себя ряд сигналов, которые затем исчезают?»

В 2018 году Люсила Шимоне обнаружила у взрослых планарий нечто удивительное: группы таинственных клеток, которые выглядели так, будто они могут играть роль в управлении растущими аксонами. Они обнаружились у всех особей в очень маленьких количествах (скоплениями по 5?10 клеток) и были разделены на две отдельные группы: некоторые распределялись вокруг глаз плоских червей, в то время как другие распределялись вдоль нервных путей от глаз к мозговому центру, повторяя пути аксонов.

Самое интересное заключается в том, что эти клетки проявляют те же признаки и свойства, что и клетки мышечной ткани. Пересаживая планариям глаза и удаляя клеточные скопления, генетики убедились в том, что именно клетки-указатели позволяют глазным нервам восстанавливать свою структуру и возвращать организму зрение.

Не исключено, что в будущем тот же самый принцип можно будет использовать для регенерации зрительных систем более сложных существ, включая человека. Если ученым улыбнется удача — мы получим беспрецедентную возможность вернуть зрение даже тем, кто был слеп с рождения.

Комментарии: