Исследование шведских биологов подтверждает, что у взрослых людей образуются новые нейроны

Шведскими учёными oпубликована научная статья в статусном научнoм журнале Nature:

”Identification of proliferating neural progenitors in the adult human hippocampus”, Ionut Dumitru, Marta Paterlini, Margherita Zamboni, Christoph Ziegenhain, Sarantis Giatrellis, Rasool Saghaleyni, ?sa Bj?rklund, Kanar Alkass, Mathew Tata, Henrik Druid, Rickard Sandberg, Jonas Fris?n, Science, online 3 July 2025, doi: 10. 1126/ science. adu9575.

Публикация научной статьи в журнале Nature прокомментирована на сайте Каролинского института (Швеция):

Новое исследование подтверждает, что нейроны формируются во взрослом мозге

В исследовании, опубликованном в журнале Science, приводятся убедительные доказательства того, что нейроны в гиппокампе, центре памяти головного мозга, продолжают формироваться и в зрелом возрасте. Исследование Каролинского института даёт ответы на фундаментальный и давно обсуждаемый вопрос об адаптивности человеческого мозга.

Гиппокамп — это область мозга, которая отвечает за обучение и память, а также участвует в регуляции эмоций. Ещё в 2013 году исследовательская группа Йонаса Фризена из Каролинского института провела резонансное исследование, которое показало, что в гиппокампе взрослых людей могут образовываться новые нейроны. Затем исследователи измерили уровень углерода-14 в ДНК мозговой ткани, что позволило определить, когда образовались клетки.

Однако масштабы и значение этого процесса образования новых нейронов (нейрогенеза) до сих пор обсуждаются. Не было однозначных доказательств того, что клетки, предшествующие новым нейронам, известные как нервные клетки-предшественники, действительно существуют и делятся у взрослых людей.

«Теперь мы можем идентифицировать эти клетки-предшественники, что подтверждает непрерывное формирование нейронов в гиппокампе взрослого мозга», — говорит Йонас Фрисен, профессор в области исследований стволовых клеток на кафедре клеточной и молекулярной биологии Каролинского института, который руководил исследованием.

В новом исследовании учёные объединили несколько передовых методов для изучения тканей головного мозга людей в возрасте от 0 до 78 лет из нескольких международных биобанков. Они использовали метод одноклеточного секвенирования РНК, который позволяет анализировать активность генов в отдельных ядрах клеток, а также проточную цитометрию для изучения свойств клеток.

Объединив эти данные с результатами машинного обучения, они смогли определить различные стадии развития нейронов — от стволовых клеток до незрелых нейронов, многие из которых находились в фазе деления.

Чтобы локализовать эти клетки, исследователи использовали два метода, которые показывают, в каких тканях активны те или иные гены: RNAscope и Xenium. Эти методы подтвердили, что новообразованные клетки находятся в определённой области гиппокампа, называемой зубчатой извилиной. Эта область важна для формирования памяти, обучения и когнитивной гибкости.

Надежда на новые методы лечения

Результаты показывают, что клетки-предшественники взрослых нейронов схожи с клетками-предшественниками нейронов у мышей, свиней и обезьян, но есть некоторые различия в том, какие гены активны. Кроме того, наблюдались значительные различия между отдельными особями: у некоторых взрослых людей было много клеток-предшественников нейронов, а у других их почти не было.

«Это даёт нам важную часть головоломки для понимания того, как работает человеческий мозг и как он меняется в течение жизни, — объясняет Йонас Фрисен. — Наше исследование также может иметь значение для разработки методов регенеративной терапии, стимулирующих нейрогенез при нейродегенеративных и психических расстройствах».

Источник: статья на сайте Каролинского института

Published: 03-07-2025 20:00 | Updated: 04-07-2025 09:22

New research confirms that neurons form in the adult brain

А вот пересказ опубликованной шведскими учёными в журнале Science cтатьи - от научно-аналитического сайта Study Finds:

В ходе исследования были изучены ткани головного мозга 25 доноров, от новорожденных до взрослых в возрасте около семидесяти лет. Используя одноядерное секвенирование РНК - метод, который считывает генетическую активность отдельных клеток, — они определили стадии развития нейронов.

У детей нейрогенный процесс был отчетливо виден: нервные стволовые клетки эволюционировали в промежуточных предшественников, затем в нейробласты и, наконец, в новые нейроны. Однако, когда они применили тот же подход к мозгу взрослых, активные делящиеся клетки, казалось, исчезли. Вместо того чтобы сдаться, исследователи обучили компьютерные алгоритмы распознавать генетические паттерны нервных стволовых клеток детского мозга, а затем использовали эти программы для сканирования сотен тысяч клеток мозга взрослых.

Чтобы повысить свои шансы на обнаружение этих редких клеток, они также использовали проточную цитометрию - метод, который

определяет характеристики и анализирует активно делящиеся клетки в образцах мозговой ткани.

Стратегия оправдала себя. В мозге 19 подростков и взрослых людей команда идентифицировала 354 образца нервных стволовых клеток и их потомков, выяснив, что они расположены в зубчатой извилине. Это особая область гиппокампа, где происходит образование новых нейронов.

Результаты сильно различались у разных людей. У некоторых взрослых наблюдалось значительное количество делящихся нервных клеток, в то время как у других их не было обнаружено. В одном примечательном случае у 40-летнего пациента с эпилепсией наблюдался необычно высокий уровень образования новых нейронов. Это открытие согласуется с предыдущими данными о том, что судороги могут стимулировать нейрогенез как возможный механизм восстановления.

Не у всех были обнаружены признаки активного образования новых нейронов. Исследователи не обнаружили делящихся нервных клеток у двух из четырех подростков и пяти из 14 взрослых, хотя в большинстве этих случаев они все еще могли идентифицировать молодые нейроны. Пространственное картирование подтвердило, что клетки, экспрессирующие нейрогенные маркеры, расположены в гиппокампе - там, где и ожидалось.

Хотя количество выявленных новых нейронов было небольшим, эти клетки все равно могут влиять на работу мозга. Незрелые нейроны, как правило, обладают высокой пластичностью, что означает, что они могут адаптироваться и имеют большую способность образовывать новые связи, чем зрелые нейроны. Даже ограниченный нейрогенез может способствовать обучению, укреплению памяти и устойчивости к стрессам и болезням.

Исследование не решает всех вопросов о нейрогенезе у взрослых. Необходимо провести дополнительную работу, чтобы понять, как образ жизни, возраст и такие состояния, как депрессия или эпилепсия, влияют на этот процесс и могут ли методы лечения улучшить его. Тем не менее, эти результаты дают научную основу для идеи о том, что мозг взрослого человека сохраняет, по крайней мере, некоторую способность генерировать новые нейроны - что потенциально может помочь поддерживать когнитивное здоровье на протяжении всей жизни.

Методология

Исследователи проанализировали ткани гиппокампа головного мозга 25 человек в возрасте от новорожденных до 78 лет с помощью одноядерного РНК-секвенирования, которое позволяет определить генетическую активность в отдельных клетках. Сначала изучили мозг детей, чтобы идентифицировать генетические признаки нейронных клеток-предшественников, а затем обучили алгоритмы машинного обучения распознавать эти признаки во взрослом мозге. Чтобы увеличить шансы на обнаружение редких пролиферирующих клеток, использовали проточную цитометрию для выявления активно делящихся клеток. Также использовали методы пространственной транскриптомики (RNAscope и Xenium), чтобы подтвердить местоположение нейронных клеток-предшественников в ткани головного мозга.

Результаты

В ходе исследования было идентифицировано 354 клетки-предшественницы нервной системы в мозге подростков и взрослых, включая нервные стволовые клетки, промежуточные клетки-предшественники и нейробласты. Было подтверждено, что эти клетки расположены в области зубчатой извилины гиппокампа, где происходит нейрогенез. Исследователи обнаружили значительные индивидуальные различия: у некоторых взрослых количество пролиферирующих клеток было значительно больше, чем у других. Нейронные предшественники были обнаружены у всех детей, но отсутствовали у 2 из 4 подростков и у 5 из 14 взрослых, хотя в большинстве случаев, когда они отсутствовали, все еще можно было идентифицировать незрелые нейроны.

Ограничения

В исследовании учитывается ряд ограничений, в том числе существенные индивидуальные различия, которые затрудняют выводы о скорости нейрогенеза в зрелом возрасте в разных возрастных группах. Исследование не было направлено для определения взаимосвязи между нейрогенезом и конкретными заболеваниями или патологическими состояниями. Использование различных протоколов исследования образцов также затруднялo прямое сравнение. Кроме того, редкость клеток-предшественников нервной системы означает, что отрицательные результаты не обязательно указывают на отсутствие нейрогенеза.

Источник: сайт Study Finds статья

Think Adult Brains Stop Making Neurons? New Evidence Says Think Again

Источник: vk.com

Комментарии: