Зачем мозгу новые нейроны
Новые нервные клетки, направляющиеся в обонятельную луковицу, нужны для поддержания упорядоченной структуры нервных цепочек.
Уже давно не новость, что во взрослом мозге появляются новые нервные клетки, то есть известная фраза «нервные клетки не восстанавливаются» не вполне соответствует истине. Конечно, нейрогенез у взрослых млекопитающих идёт не слишком интенсивно, но в нём заняты, по крайней мере, два участка: один в гиппокампе, центре памяти, другой – в стенке желудочков мозга, в субвентрикулярной зоне. При этом, конечно, остаётся много вопросов, в частности, как ведут себя новообразованные клетки, что делают и зачем они вообще нужны мозгу.
Известно, что нейроны, образующиеся в субвентрикулярной зоне, мигрируют в обонятельный тракт, где они соединяются с местными клетками. Обоняние в жизни зверей играет большую роль, так что необходимость время от времени подпитывать обонятельные пути новыми клетками сомнения не вызывает. Но как происходит встраивание сюда новых нейронов? Формируют ли они новые нейронные цепочки или же находят «вакансии» в старых? Ответить на этот вопрос попытались исследователи из Национального института неврологических расстройств и инсульта (США).
Дайана Каммингс (Diana M. Cummings) и её коллеги модифицировали мышей так, чтобы у животных в обонятельном тракте можно было отличить старые клетки от новых, получившихся в результате работы «взрослых» стволовых клеток. Затем мышей лишали всяких запахов. Обонятельная депривация должна была привести к разупорядочению нейронных цепочек в обонятельном тракте животных: нейроны начинали соединяться как попало, поскольку в новых условиях им не нужно было точно и быстро обрабатывать запаховую информацию и передавать её в мозг. Упорядоченность нейронных цепочек можно восстановить, если вернуть мышам способность ощущать запахи. Однако, как пишут исследователи в Journal of Neuroscience, этого не случалось, если у животных не работали стволовые нервные клетки.
Более того, обонятельные нейронные контуры становились неупорядоченными и в том случае, когда у мышей просто отключали нейрогенез, оставляя способность чувствовать запахи. Степень неупорядоченности клеточных цепочек была прямо пропорциональна активности стволовых клеток: то есть, чем больше новых нейронов образовывалось, тем более организованным оставался обонятельный тракт.
Казалось бы, можно было ожидать чего-то обратного – что новые нейроны, встраиваясь в обонятельный тракт, будут добавлять вариабельности в схему информационно-клеточных путей. Но на самом деле они служат для укрепления уже существующих нейронных схем. Более того, по всей видимости, те соединения, которые образуются в обонятельном тракте, вообще не слишком стабильны, даже в зрелом возрасте. И потому им требуется постоянная поддержка со стороны новых клеток.
Обобщая, можно сказать, что новые нейроны нужны мозгу для того, чтобы поддерживать текущие структурные настройки нейронных цепей. Детали процесса ещё предстоит выяснить. Новые нервные клетки образуются также и в гиппокампе, отвечающем за память, и здесь их поддерживающая функция кажется ещё более естественной – предотвращая дестабилизацию нейронных соединений, новые нейроны могут тем самым препятствовать затуханию самой памяти. Впрочем, вряд ли роль новообразованных нейронов сводится к какой-то одной функции, пусть даже и такой важной. Например, ранее в этом году мы писали о работе исследователей из Университета Торонто (Канада), которые выяснили, что новые нейроны влияют на память двояким образом: с одной стороны, они улучшают запоминание новой информации, с другой – помогают забыть то, что мозг запомнил раньше.
