Еще про восстановление нервных клеток
В продолжение темы Нервные клетки не восстанавливаются и А может и восстанавливаются вышел еще один материал, в котором исследуется стволовых клеток - предшественников дифференцированных. Все так же на мышах.
После того как рост и развитие молодого мозга завершены, у большинства взрослых млекопитающих в мозге остаются лишь две области, сохраняющие стволовые клетки, ответственные за нейрогенез: тонкий слой в стенке боковых желудочков мозга (субвентрикулярная зона) и тонкий слой в зубчатой извилине гиппокампа (субгранулярная зона). Вторая зона вызывает особый интерес исследователей, так как находится в гиппокампе, работа которого критически важна для реализации важнейших когнитивных функций, например, обучение, память и эмоциональное поведение.
Стволовые клетки мозга: обновление ограничено
Но также известно, что с возрастом количество нейральных стволовых клеток в гиппокампе падает. Поэтому перед исследователями встает целый ряд вопросов: как сохраняется пул этих стволовых клеток в ходе онтогенеза, каковы механизмы его поддержания и обновления, и, главное, можно ли повлиять на эти процессы и тем самым продлить интенсивный нейрогенез до глубокой старости, а значит и продлить молодость мозга.
В кратком пересказе суть проблемы и исследования выглядит следующим образом: стволовые клетки могут превращаться в нейроны и другие специализированные клетки непосредственно или при делении. Делиться стволовые клетки предположительно могут по разному. При симметричном делении должны образовываться две стволовые клетки, а при асимметричном - одна стволовая и клетка предшественник нейрона или астроцита. При первом способе количество стволовых клеток не уменьшается и даже может увеличиваться. При втором оно могло бы оставаться на постоянном уровне если бы не непосредственное превращение их в другие клетки. Собственно, пытались выяснить, какой из двух механизмов реализуется или если оба, то в каком соотношении.
Выяснять пришлось статистическим методом на математической модели, поскольку если мы наблюдаем две новые меченные стволовые клетки, то прямо определить - являются ли они потомками одной клетки или оказались по соседству случайно, невозможно. Подробности эксперимента есть по ссылкам, а выводы выглядят так:
Сравнив реальное распределение с моделируемым случайным, авторы увидели, что они не отличаются друг от друга. Однако отсутствие различий между реальной и случайно сгенерированной картиной могло быть связано с низкой чувствительностью метода. Чтобы проверить это, исследователи попробовали добавлять в модель заданное количество пар сближенных делящихся клеток и оценить, сколько симметричных делений нужно, чтобы новое искусственно сгенерированное распределение начало отличаться от случайного. Получилось, что нужно добавить больше 10% событий симметричных делений. Из этого ученые сделали вывод о том, что в реальном взрослом гиппокампе симметричных делений нервных стволовых клеток не происходит, или же они происходят, но крайне редко, и их доля составляет не больше 10%.
По крайней мере у мышей стволовые клетки при нейрогенезе расходуются необратимо и на всю жизнь их не хватает. У людей это теоретически может быть по другому.
После того как рост и развитие молодого мозга завершены, у большинства взрослых млекопитающих в мозге остаются лишь две области, сохраняющие стволовые клетки, ответственные за нейрогенез: тонкий слой в стенке боковых желудочков мозга (субвентрикулярная зона) и тонкий слой в зубчатой извилине гиппокампа (субгранулярная зона). Вторая зона вызывает особый интерес исследователей, так как находится в гиппокампе, работа которого критически важна для реализации важнейших когнитивных функций, например, обучение, память и эмоциональное поведение.
Стволовые клетки мозга: обновление ограничено
Но также известно, что с возрастом количество нейральных стволовых клеток в гиппокампе падает. Поэтому перед исследователями встает целый ряд вопросов: как сохраняется пул этих стволовых клеток в ходе онтогенеза, каковы механизмы его поддержания и обновления, и, главное, можно ли повлиять на эти процессы и тем самым продлить интенсивный нейрогенез до глубокой старости, а значит и продлить молодость мозга.
В кратком пересказе суть проблемы и исследования выглядит следующим образом: стволовые клетки могут превращаться в нейроны и другие специализированные клетки непосредственно или при делении. Делиться стволовые клетки предположительно могут по разному. При симметричном делении должны образовываться две стволовые клетки, а при асимметричном - одна стволовая и клетка предшественник нейрона или астроцита. При первом способе количество стволовых клеток не уменьшается и даже может увеличиваться. При втором оно могло бы оставаться на постоянном уровне если бы не непосредственное превращение их в другие клетки. Собственно, пытались выяснить, какой из двух механизмов реализуется или если оба, то в каком соотношении.
Выяснять пришлось статистическим методом на математической модели, поскольку если мы наблюдаем две новые меченные стволовые клетки, то прямо определить - являются ли они потомками одной клетки или оказались по соседству случайно, невозможно. Подробности эксперимента есть по ссылкам, а выводы выглядят так:
Сравнив реальное распределение с моделируемым случайным, авторы увидели, что они не отличаются друг от друга. Однако отсутствие различий между реальной и случайно сгенерированной картиной могло быть связано с низкой чувствительностью метода. Чтобы проверить это, исследователи попробовали добавлять в модель заданное количество пар сближенных делящихся клеток и оценить, сколько симметричных делений нужно, чтобы новое искусственно сгенерированное распределение начало отличаться от случайного. Получилось, что нужно добавить больше 10% событий симметричных делений. Из этого ученые сделали вывод о том, что в реальном взрослом гиппокампе симметричных делений нервных стволовых клеток не происходит, или же они происходят, но крайне редко, и их доля составляет не больше 10%.
По крайней мере у мышей стволовые клетки при нейрогенезе расходуются необратимо и на всю жизнь их не хватает. У людей это теоретически может быть по другому.