Результаты нового исследования показывают, что клетки — олигодендроциты играют важную роль во взаимодействии между клетками в нервной системе и являются более сложными у человека, чем у крыс и мышей. Этот факт доказывает пластичность человеческого мозга.
Процесс обучения происходит частично за счет нервных клеток, которые создают новые связи в мозгу. Таким образом, они имеют решающее значение для того, как мы храним новые знания. Но важно, что нервные импульсы проходят на высокой скорости, и используется специальный материал, называемый миелином, который играет жизненно важную роль. Миелин выступает в качестве изолирующего слоя вокруг нервных волокон, аксонов, и большое количество миелина ускоряет проведение нервных импульсов и улучшает функцию мозга. Когда мы узнаем что-то новое, производство миелина увеличивается в части мозга, которая отвечает за обучение. Это взаимодействие является то, что мы называем пластичностью мозга.
Миелин состоит из клеток, известных как олигодендроциты. В последние несколько лет возрос интерес к олигодендроцитам, и были проведены многочисленные исследования на мышах и крысах. Эти исследования показали, что, когда нервные клетки лабораторных мышей нуждаются в большем миелине, олигодендроциты заменяются. Именно поэтому исследователи предположили, что то же самое происходит и в организме человека. Исследователи Каролинского института показали, что это не тот случай. У людей олигодендроцитов очень мало, но, несмотря на это, производство миелина можно модулировать и увеличивать в случае необходимости. Иными словами, человеческий мозг может увеличивать миелин, в то время как у мышей и крыс увеличение миелина опирается на генерацию новых олигодендроцитов.
В исследовании ученые изучили мозг 55 умерших людей в возрасте от 1 до 92 лет. Они смогли установить, что при рождении большинство олигодендроцитов являются незрелыми. Впоследствии они созревают с большой скоростью до пятилетнего возраста. После этого они остаются без изменения. Только один из 300 олигодендроцитов заменяется в год, а это значит, что большинство клеток сохраняются на всю жизнь. Это стало очевидным, когда исследователи изучили углерод-14 в клетках умерших людей. Уровень изотопов углерода-14 резко вырос в атмосфере после испытаний ядерного оружия во время холодной войны, и они оставили отметки в клетках. Изучая уровень углерода-14 в олигодендроцитах, исследователи смогли определить их возраст.
«Мы были удивлены этим открытием. У человека олигодендроциты модулируют производство миелина, вместо замены клеток, как у мышей. Это дает нам возможность адаптироваться и учиться быстрее. Производство миелина является жизненно важным для некоторых неврологических заболеваний», — говорит Джонас Фрисен (Jonas Frisén), профессор исследования стволовых клеток при кафедре клеточной и молекулярной биологии Каролинского института.
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Yeung, Maggie S.Y.; Zdunek, Sofia; Bergmann, Olaf; Bernard, Samuel; Salehpour, Mehran et al. (2014) Dynamics of Oligodendrocyte Generation and Myelination in the Human Brain // Cell — vol. 159 (4) — p. 766-774
