Odkrycie odnośnie rozwoju mózgu ludzkiego rzuca nowe światło na choroby neurologiczne
Naukowcy z College’u Uniwersyteckiego w San Francisco (USCF) odkryli nieznaną wcześniej masową migrację inhibitorów neuronowych do przedniej części kory mózgowej w ciągu pierwszych kilku miesięcy po urodzeniu, ukazując stadium rozwoju mózgu, którego wcześniej nikt nie zauważył. Autorzy stawiają hipotezę, że opóźniona migracja może odgrywać rolę w tworzeniu podstawowych zdolności poznawczych człowieka, a jego zakłócenie może leżeć u podstaw wielu chorób neurorozwojowych.
Większość neuronów kory mózgowej - najbardziej zewnętrznej warstwy mózgu odpowiedzialnej za zaawansowane poznanie - migruje na zewnątrz z ich miejsca utworzenia głęboko w mózgu, aby zająć swoje pozycje w korze.
Neurolodzy rozwojowi już dawno uważali, że migracja kończy się, zanim niemowlę się urodzi, ale nowe badania - opublikowane 6 października 2016 w „Science” – sugerują po raz pierwszy, że wiele neuronów nadal migruje i integruje się z obwodami neuronowymi nawet do wieku dziecięcego.
"Wśród neurologów dziecięcych powszechnie uważano, że po porodzie wszystko, co pozostało do zrobienia, to delikatne 'prace wykończeniowe'" - powiedziała Mercedes Paredes, doktor nauk medycznych, profesor neurologii na UCSF i lider badania. "Nowe wyniki sugerują, że jest to zupełnie nowy etap rozwoju ludzkiego mózgu, który nigdy wcześniej nie był zauważony."
ZOBACZ TAKŻE
Nowe badania powstały dzięki współpracy pomiędzy laboratorium głównego autora Arturo Alvarez-Buylla, doktora nauk, profesora chirurgii neurologicznej na UCSF, który specjalizuje się w zrozumieniu migracji niedojrzałych neuronów w rozwijającym się mózgu, oraz przygotowującego się do habilitacji naukowca Erica J. Huang, doktora nauk medycznych, profesora patologii i dyrektora Banku Dziecięcych Tkanek Mózgowych w Instytucie Badań nad Mózgiem Noworodka na UCSF.
Kilka niedawnych badań - w tym praca Alvarez-Buylla i Huang - zidentyfikowało małe populacje niedojrzałych neuronów w głębokich partiach przedniej części mózgu, które migrują po urodzeniu do kory okołooczodołowej - małego obszaru kory czołowej tuż nad oczami. Uwzględniając fakt, że cała kora czołowa nadal masowo się rozwija po urodzeniu, badacze próbowali dowiedzieć się, czy neurony w dalszym ciągu migrują po urodzeniu w pozostałej części kory czołowej.
Zespół zbadał tkanki mózgowe z Dziecięcego Banku Tkanek Mózgowych nanosząc histologiczne plamy na poruszające się neurony. Badania te ujawniły skupiska niedojrzałych neuronów wędrujących głęboko w płacie czołowym mózgu noworodka powyżej komór bocznych wypełnionych płynem.
Obraz MRI trójwymiarowej struktury tych skupisk ujawnił długi łuk neuronów wędrownych wyglądających jak czapka z przodu i na górze komór oraz rozciągająca się z głębi za brwiami na całą drogę do szczytu głowy.
"Kilka laboratoriów zauważyło, że wiele młodych neuronów zdaje się skupiać po narodzinach wzdłuż komór, ale nikt nie wiedział, dlaczego" - powiedziała Paredes. "Gdy tylko przyjrzeliśmy się uważnie, byliśmy zszokowani, widząc, jak ogromna była to populacja i że migrowała ona nadal nawet kilka tygodni po urodzeniu.”
Aby ustalić, czy te niedojrzałe neurony, które naukowcy nazwali "łukiem", aktywnie migrują w mózgu noworodka, naukowcy wykorzystali wirusy do znakowania niedojrzałych neuronów w próbkach tkanek pobranych od razu po śmierci i zaobserwowali, że komórki przemieszczały się w mózgu, tak jak neurony migrują w mózgu płodu.
"To imponujące, że komórki te mogą znaleźć drogę do konkretnych pozycji w korze" - powiedział Alvarez-Buylla. "Wcześniej w rozwoju płodu mózg jest znacznie mniejszy, a tkanka znacznie mniej skomplikowana, ale na tym późniejszym etapie jest to dość długa i zdradliwa podróż."
Hamowanie późnej migracji neuronów może odgrywać rolę w rozwoju ludzkich zdolności poznawczych i wpływać na wystąpienie chorób neurologicznych.
Hamujące neurony, które wykorzystują neuroprzekaźnik GABA (jeden z najbardziej rozpowszechnionych neuroprzekaźników), stanowią około 20 procent neuronów w korze mózgowej i odgrywają istotną rolę w równoważeniu potrzeby stabilności mózgu z jego zdolnością do uczenia się i zmiany.
Skorzystaj z usług medycznych bez kolejek. Umów wizytę u specjalisty z e-receptą i e-zwolnieniem lub badanie na abcZdrowie Znajdź lekarza.