Главная / Наука / Как формируется мозг, теперь можно увидеть своими глазами

Как формируется мозг, теперь можно увидеть своими глазами

Как формируется мозг, теперь можно увидеть своими глазами  - все важные достижения науки на  News4Ever.ru

Все изображения в этой подборке были получены при помощи новой техники — она позволяет наблюдать за перемещением отдельных клеток в организме эмбриона.

На базе Лаборатории в Колд-Спринг-Харбор (Cold Spring Harbor Laboratory) была разработана новая технология визуализации «карты зачатков» (так называется схема эмбриона с указанием участков, из которых впоследствии разовьются органы и части тела). Теперь мы можем в деталях рассмотреть, как в эмбрионе мыши формируется полосатое тело — часть мозга, ответственная за превращение информации, обработанной корой головного мозга, в конкретные действия и движения.

С точки зрения анатомии, мы все немного отличаемся друг от друга. Однако головной мозг разных особей — идёт ли речь о мышах или о людях — всегда «собирается» по строго определённой генетической «программе». Существует жёсткий стереотип, разнящийся от вида к виду, но в рамках одного вида воспроизводящийся с потрясающей точностью. Даже крохотные нарушения в развитии головного мозга, обусловленные условиями среды или генетическими особенностями, практически всегда становятся причиной серьёзных заболеваний, в том числе — аутизма, болезни Паркинсона и шизофрении.

Мозг эмбриона начинает обретать форму

Как формируется мозг, теперь можно увидеть своими глазами  - все важные достижения науки на  News4Ever.ru

Это изображение было сделано на 10 день развития эмбриона мыши. Красным подсвечены области, в которых уже появились клетки-предшественники — они будут «засеивать» развивающийся мозг нейронами. Видна дуга нервной трубки, из которой позже сформируются спинной и головной мозг. Развитие полосатого тела начинается с активности в области, отмеченной прямоугольником, это латеральный ганглионарный бугорок.

«Ясли» для нейронов

Как формируется мозг, теперь можно увидеть своими глазами  - все важные достижения науки на  News4Ever.ru

Нейроны, которые заселят полосатое тело, рождаются в латеральном ганглионарном бугорке (lateral ganglionic eminence, LGE) и начинают мигрировать. Клетки-предшественники нейронов (отмечены белыми стрелками) располагаются вблизи базальной мембраны бугорка. Они дают начало «нитям» созревающих нейронов, которые перемещаются в развивающееся полосатое тело. Позже эти нейроны сформируют там «островки» стриосом.

Общие предки

Как формируется мозг, теперь можно увидеть своими глазами  - все важные достижения науки на  News4Ever.ru

Одни и те же клетки-предшественники (RG-cells) могут стать родоначальниками двух типов клеток-предшественников второго порядка. Последние, в свою очередь, превратятся в молодые нейроны, которые заселят разные «отделы» полосатого тела: стриосомы и матрицу. Слева: предшественники второго порядка заняты формированием нейронов для создания стриосом. Справа: другие предшественники второго порядка формируют нейроны, которые будут «работать» в матрице.

«Островки» стриосом обретают форму

Как формируется мозг, теперь можно увидеть своими глазами  - все важные достижения науки на  News4Ever.ru

Нейроны, родившиеся в ганглионарном бугорке от клеток-предшественников второго порядка, первыми мигрируют в место, которое позже станет зрелым полосатым телом. На этом изображении они выглядят, как красные «островки» в более тёмном «море».

Появляется матрица

Как формируется мозг, теперь можно увидеть своими глазами  - все важные достижения науки на  News4Ever.ru

Эти изображения получены на 14, 15 и 17 день развития эмбриона. На них видно, как формируется матричная часть полосатого тела. Видно, как подсвеченные красным нейроны постепенно мигрируют в центр.

Загадочный финальный штрих

Как формируется мозг, теперь можно увидеть своими глазами  - все важные достижения науки на  News4Ever.ru

«Островки» стриосом (чёрные) в полосатом теле (зелёном) окружены структурами в форме колец (оранжевыми). Их функция пока неизвестна.

Полосатое тело созревает

Как формируется мозг, теперь можно увидеть своими глазами  - все важные достижения науки на  News4Ever.ru

Стриосомы (зелёные) и матрица (красная).

Новые эксперименты показали, что полосатое тело обладает и вторым уровнем организации, работающим «поверх» стриосом и матрицы. Связи, находящиеся как в стриосомах, так и в матрице, формируют два отдельных пути, соединяющих полосатое тело с другими частями базальных ядер. Одна сеть нейронов получила название «прямого пути», а вторая — «непрямого». По первой сети передаются сигналы, стимулирующие действия, а по второй — подавляющие их. Мы напрямую зависим от правильного развития и функционирования этих двух путей. Если они разрушаются, как это происходит, например, при болезни Паркинсона, теряется точность движений (становится труднее начать двигаться, формируется шаркающая походка), а также появляются непроизвольные движения (тремор).

Как формируется мозг, теперь можно увидеть своими глазами — все важные достижения науки на News4Ever.ru

Поделитесь ссылкой и ваши друзья узнают, что вы знаете ответы на все вопросы. Спасибо ツ

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*