Вчені виростили органоїди, або крихітні моделі мозку, щоб дізнатися більше про те, як цей орган формується в утробі матері. (Зображення: Yu, D., Jain, S., Wangzhou, A. et al. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09362-8)
Нове дослідження показує, що імунні клітини в людському мозку можуть бути критично важливими для управління розвитком органу в утробі матері, оскільки вони викликають різке збільшення кількості важливого типу нервових клітин.
За оцінками, ці ключові клітини, відомі як гальмівні інтернейрони, складають приблизно від 25% до 50% нейронів у дорослій корі головного мозку, зморшкуватій тканині, що покриває поверхню мозку. Фактично, кора головного мозку людини містить більш ніж удвічі більше інтернейронів, ніж кора головного мозку миші.
Ці інтернейрони передають сигнали між іншими клітинами мозку та допомагають контролювати цю сигналізацію за допомогою хімічного месенджера під назвою ГАМК. Як головний «гальмівний» месенджер мозку, ГАМК допомагає знизити активність мозку, знижуючи ймовірність спрацьовування нейронів, таким чином балансуючи «збуджувальні» сигнали, які посилюють активність мозку. Різні розлади пов'язують з проблемами з інтернейронами, включаючи епілепсію, аутизм та шизофренію.
Вам може сподобатися
-
Чи можуть дорослі виробляти нові клітини мозку? Нове дослідження може нарешті вирішити одну з найбільших дискусій у нейронауці
-
Зіркоподібні клітини мозку можуть лежати в основі масивного сховища пам'яті мозку
-
Чи можуть дорослі люди виростити нові клітини мозку?
На цьому рисунку показано приклади органоїдів, вирощених дослідниками, де в центральному стовпці видно, що IGF1 стимулює проліферацію клітин.
Тепер, у дослідженні, опублікованому 6 серпня в журналі Nature, дослідники виявили силу, яка змушує інтернейрони розмножуватися в мозку людини, що розвивається, — і вони кажуть, що це може бути унікально для нашого виду.
«Ось чому ми не можемо використовувати традиційні моделі на тваринах», – розповів Live Science співавтор дослідження Діанкунь Юй, асистент наукового співробітника з педіатрії в Каліфорнійському університеті в Сан-Франциско (UCSF). Щоб розкрити цей механізм, який може розгортатися лише в людському мозку, дослідники розробили органоїд – мініатюрну тривимірну структуру, вирощену зі стовбурових клітин, яка імітує повнорозмірну структуру, що знаходиться в людському організмі.
До дослідження органоїдів дослідження на лабораторних тваринах вказували на зв'язок між активацією материнської імунної системи під час вагітності та меншою кількістю інтернейронів у корі головного мозку їхнього потомства, порівняно з потомством, яке не зазнало імунних розладів. Така активація може відбуватися, наприклад, у відповідь на вірусну або бактеріальну інфекцію. Автори дослідження досліджували це в попередніх дослідженнях з лабораторними мишами, в яких вони визначили ключового гравця, що стоїть за цим зв'язком: мікроглію, резидентні імунні клітини мозку.
За останні п'ять років вчені почали усвідомлювати, як імунна та нервова системи розвиваються паралельно, розповів Live Science співавтор дослідження доктор Сяньхуа Пяо, лікар-науковець, який спеціалізується на неонатології та нейронауці розвитку в Каліфорнійському університеті в Сан-Франциско.
«Мікроглія справді точно налаштовує та регулює розвиток нервової системи», – сказала вона про результати нового дослідження. «Це справді додає нового виміру до того, як мікроглія виконує свою функцію».
Команда спиралася на попередню роботу інших дослідницьких груп для розробки своїх органоїдів, які нагадують ключову структуру в мозку плода, з якої виникає багато кортикальних інтернейронів. Ця структура є тимчасовою, з'являється приблизно на восьмому тижні вагітності у людей і зникає приблизно через вісім місяців після народження, сказала П'яо. Дослідники знайшли спосіб включити мікроглію в цю модель, чого раніше не було зроблено, додала вона.
Команда дослідників виявила, що мікроглія в їхніх органоїдах була ключовим джерелом інсуліноподібного фактора росту 1 (IGF1) у міні-мозках, що розвиваються, і що ця речовина сприяла різкому збільшенню кількості інтернейронів, яке спостерігається на ранніх стадіях розвитку.
ПОВ'ЯЗАНІ ІСТОРІЇ
— У першому випадку «міні-мозки», вирощені з тканини мозку плода
— Вчені щойно виростили перші в історії «міні-мозки» з клітин кількох людей
— Міні-мозки, створені в лабораторії, вирощують власні «очі»
Коли команда дослідників перевірила, що станеться, якщо вимкнути сигналізацію IGF1 різними способами, вони виявили, що це блокує швидке збільшення кількості інтернейронів. Однак, «коли ми видалили цей ген у мікроглії на мишачій моделі, ми не побачили жодних змін», – сказав Пяо. Це свідчить про те, що цей ланцюг подій, запущений IGF1, що виробляється мікроглією, може бути унікальним для людей.
«Ці висновки вказують на еволюційну адаптацію функції мікроглії для підтримки підвищеного попиту на інтернейрони в корі головного мозку людини», – пишуть дослідники у своєму звіті. Коротше кажучи, це відкриття натякає на особливість еволюції людини, яка може допомогти пояснити наші унікальні когнітивні здібності.
Тим не менш, органоїди не є точними копіями людського мозку, тому 3D-моделі можуть нам розповісти певні межі. «Поки що модель достатньо хороша, особливо для стадії проліферації, дуже ранньої стадії» розвитку, сказав Ю. Але наразі ці органоїди не так добре справляються з пізнішими стадіями розвитку мозку, зазначив він. Вони також не фіксують активність на рівні ланцюгів у мозку, сказав Пяо, показуючи лише активність у межах менших, ізольованих структур.
За її словами, майбутні дослідження можуть допомогти краще прояснити цю раніше невідому роль імунних клітин у мозку.
Ніколетта Ланезе, редактор каналів, відділ здоров'я
Ніколетта Ланезе — редакторка каналу про здоров'я на Live Science, а раніше працювала редактором новин та штатним автором на цьому сайті. Вона має сертифікат магістра з наукової комунікації Каліфорнійського університету в Санта-Крузі та дипломи з неврології та танцю Університету Флориди. Її роботи публікувалися, серед інших видань, у The Scientist, Science News, Mercury News, Mongabay та Stanford Medicine Magazine. Проживаючи в Нью-Йорку, вона також активно займається танцями та виступає у виставах місцевих хореографів.
Ви повинні підтвердити своє публічне ім'я, перш ніж коментувати
Будь ласка, вийдіть із системи, а потім увійдіть знову. Після цього вам буде запропоновано ввести своє ім'я для відображення.
Вийти Читати далі
Чи можуть дорослі виробляти нові клітини мозку? Нове дослідження може нарешті вирішити одну з найбільших дискусій у нейронауці
Зіркоподібні клітини мозку можуть лежати в основі масивного сховища пам'яті мозку
Чи можуть дорослі люди виростити нові клітини мозку?
Вчені вирощують міні-амніотичні мішечки в лабораторії, використовуючи стовбурові клітини
Мітохондрії — це не лише «енергетичні центри клітин», вони також борються з мікробами
Вражаюче простий «циферблат» у мозку може допомогти йому розрізняти уяву від реальності (Новини з нейронауки)
Новий імплантат мозку може розшифрувати «внутрішній монолог» людини
Сканування показує, що коли ваш розум «порожній», активність вашого мозку нагадує глибокий сон
Теплі та прохолодні температури потрапляють до мозку абсолютно різними шляхами.
Нова кишенькова модель БАС «дихає та тече, як людська тканина»
Чи може ваш мозок вичерпати пам'ять?
Чи можуть дорослі виробляти нові клітини мозку? Нове дослідження може нарешті вирішити одну з найбільших дискусій у нейронауці.
Загадковий 300 000-річний грецький печерний череп не був ні людським, ні неандертальським, виявило дослідження
Телескоп Джеймса Вебба виявив найяскравіший FRB, коли-небудь виявлений
«У нас ніколи не було конкретних доказів»: Археологи виявили християнський хрест в Абу-Дабі, що доводить, що на місці, якому 1400 років, був монастир
Якби «роботи для вагітних» існували насправді, чи використовували б ви одного з них?
Синоптики прогнозують умови Ла-Нінья цієї осені: чого очікувати
Токсичні хімічні речовини, що забруднюють ґрунтові води, утворюються в стратосфері, показують несподівані результати ОСТАННІ СТАТТІ
Синоптики прогнозують умови Ла-Нінья цієї осені: чого очікувати
Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.
- Про нас
- Зверніться до експертів Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика щодо файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйтеся у нас
- Веб-сповіщення
- Кар'єра
- Редакційні стандарти
- Як запропонувати нам історію
© Future US, Inc. Повний 7-й поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10036.
var dfp_config = { “site_platform”: “vanilla”, “keywords”: “тип-новини-щоденно,serversidehawk,відеоартикл,van-enable-adviser-
Sourse: www.livescience.com