Мозг — штука сложная. Это не просто клубок нервных клеток, а высокоточная система с тончайшим балансом между возбуждением и торможением. С одной стороны — нейроны, которые подталкивают сигнал (возбуждающие), с другой — те, кто этот порыв осаждает (тормозные). Без второго типа началась бы анархия: нейроны «перегрелись» бы от переизбытка сигналов.
И вот что обнаружили исследователи из Института биологического интеллекта Общества Макса Планка (Max Planck Institute for Biological Intelligence) — новые тормозные нейроны, которые рождаются позже, развиваются… быстрее. Неожиданно? Ещё как.
Результаты опубликованы в журнале «Nature Neuroscience».
Мышиные сюрпризы, человеческие выводы
Эксперименты проводились на мышах — и вот парадокс: те клетки, что появляются позже на свет, буквально догоняют (а местами и перегоняют) своих «старших» собратьев по зрелости. Благодаря ускоренному созреванию они к моменту встраивания в нейросеть уже практически на одном уровне с более ранними клетками.
Кристиан Майер (Christian Mayer), руководитель группы в Институте Макса Планка (Max Planck Institute), объясняет:
«Если бы этого не происходило, старые клетки имели бы слишком много связей, а новые — почти никаких. Баланс в сети был бы нарушен. А это — основа многих мозговых сбоев».
Генетика рулит (и иногда — буксует)
Как же клетки включают режим ускоренного взросления? Всё — в генах. Команда Майера нашла конкретные участки ДНК, которые управляют этим процессом. Речь идёт о «переключателях», регулирующих, какие части генетической инструкции клетка будет читать и когда.
Ключевой механизм — это перестройка хроматинового ландшафта. Проще говоря, клетка делает нужные фрагменты ДНК более доступными — словно подсвечивает страницы, где написано, как быстро ей стать полноценным тормозным нейроном.
И тут кроется уязвимость: если в этом механизме происходит сбой — из-за мутаций, внешних факторов или неудачной комбинации генов — может начаться цепочка событий, ведущая к расстройствам развития мозга. Например, к эпилепсии или аутизму.
Время — не просто часы. Это основа архитектуры мозга
Точный ритм развития — так называемый «временной контроль» — критически важен. Особенно для тормозных нейронов. Несмотря на то что они формируются на разных этапах развития, все они должны быть готовы к встройке в сеть в нужное время. Слишком рано — сеть рассыпается. Слишком поздно — поезд ушёл.
К слову, у разных млекопитающих эти ритмы разные. У человека — особенно растянуты. И это, по мнению учёных, даёт нам возможность строить более сложные и гибкие нейросети, обучаться всю жизнь и мыслить в категориях, которые другим видам просто недоступны.
Почему это важно?
Открытие Майера и его коллег — не просто наблюдение из лаборатории. Это ключ к пониманию того, как даже на самых ранних стадиях зарождения мозга начинается его будущее. И почему иногда это будущее оказывается под угрозой.
Правильная «синхронизация» тормозных нейронов — это как выверенный ритм оркестра: стоит сбиться одному музыканту, и симфония превращается в какофонию.
Понимание этих механизмов даёт нам шанс разобраться в истоках нейроразвитийных нарушений. А в перспективе — возможно, научиться их предупреждать или лечить.
Вместо эпилога
Иногда развитие — это не вопрос скорости, а вопрос правильного темпа.
Иногда самые «молодые» клетки оказываются самыми смышлёными.
Литература:
Ann Rose Bright et al, Temporal control of progenitor competence shapes maturation in GABAergic neuron development in mice, Nature Neuroscience (2025). DOI: 10.1038/s41593-025-01999-y
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики ООО «ВеронаМед» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей.
E-mail для связи – xuslan@yandex.ru;
