Согласно новому исследованию Лозаннского университета (University of Lausanne) и Института химической экологии Макса Планка (Max Planck Institute for Chemical Ecology), предотвращение гибели нейронов во время роста мозга означает, что эти клетки могут развиваться в функционирующие нейроны.
Исследование, опубликованное в журнале Science Advances и проведенное на плодовых мушках (Drosophila melanogaster), показало, что при остановке гибели этих клеток позже создаются новые сети нейронов, роли и свойства которых не идентичны у существующих нейронов.
Актуальность проблемы
Во время развития мозга большое количество нейронов разрушает себя как часть важного регулирующего механизма, который удаляет лишние клетки. В определенных областях человеческого мозга это клеточное «самоубийство», которое называется апоптозом, поражает около 50% нейронов.
Результаты научного исследования
Исследователи генетически ингибировали последнюю стадию апоптоза в нейронах обонятельной системы мухи. Результаты исследования позволили обнаружить, что спасенные клетки, которые в противном случае были бы уничтожены, превратились в функционирующие обонятельные нейроны. Однако нейроны экспрессировали другие обонятельные рецепторы, чем их стандартные аналоги. Например, некоторые нейроны имели рецепторы для обнаружения углекислого газа. Эти дополнительные нейроны дали мухам сходные характеристики с комарами (Anopheles gambiae), которые, в отличие от мух, также имеют чувствительные к диоксиду углерода обонятельные нейроны в верхнечелюстных щупах. Два вида имеют общего предка, который жил около 250 миллионов лет назад.
«С эволюционной точки зрения наши результаты предполагают, что изменения в моделях гибели клеток в нервной системе могут позволить адаптироваться к новым нагрузкам из окружающей среды, обеспечивая эволюцию новых популяций нейронов с новыми структурными и функциональными свойствами», – сообщает ведущий автор исследования Ричард Бентон (Richard Benton).
Хотя исследователи не изучали подробно поведение мух с большим количеством обонятельных нейронов, это увеличение теоретически позволяет способствовать восприятию запахов с более высокой чувствительностью.
Авторы другого исследования установили, что плохое обоняние связано с повышением риска смерти в течение 10 лет.
