Взрослый нейрогенез стал детским
Новые нейроны перестают появляться в человеческом мозге после 13 лет.
Мы уже привыкли к тому, что нервные клетки восстанавливаются – по крайней мере, отчасти. Считается, что в мозге есть две зоны, где новые нейроны продолжают появляться едва ли не всю жизнь. Одна зона находится в стенке желудочков мозга, другая – в гиппокампе, одном из главных центров памяти.
Вообще говоря, о том, что новые нервные клетки появляются не только во время созревания плода в утробе матери, но и после рождения, говорили еще в 60-е годы прошлого века. Однако тогда эта идея не получила большой поддержки, во многом потому, что с помощью тогдашних методов заметить новые нейроны в мозге было просто невозможно. И лишь в 90-е, когда такие методы появились, биологи стали осознавать, что взрослый нейрогенез – то есть появление новых нейронов во взрослом мозге – действительно существует.
Поначалу его видели только у животных, но потом стали появляться данные, что взрослый нейрогенез есть и у человека, причем у человека новые нейроны появляются только в гиппокампе. «Человеческие» данные основаны на нескольких подходах. Во-первых, делящиеся клетки синтезируют ДНК, соответственно, новые нейроны можно увидеть, если дать им специальную молекулу-метку, которую они встроят в новые цепи ДНК.
Во-вторых, появление новых нейронов оценивали по накоплению в той же ДНК изотопа углерода 14С (по радиоуглеродному методу выходило, что каждый день в мозге взрослого появляется порядка 700 нейронов). Наконец, известно, что клетки на разных стадиях развития синтезируют разные белковые молекулы, и по белковому портрету можно отличить делящиеся клетки-предшественники нейронов от готовых нервных клеток, а молодые, недавно сформировавшиеся нейроны точно так же можно отличить от старых – и белковый анализ вроде бы тоже свидетельствовал в пользу взрослого нейрогенеза у человека.
Однако результаты подобных исследований оставались все-таки до некоторой степени неоднозначными и требовали дополнительных уточнений. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско решили по возможности прояснить ситуацию и сравнили образцы мозга, взятые посмертно у 59 людей, среди которых были и пожилые люди, и молодые, и подростки, и дети, и недоношенные младенцы.
В каждом образце оценивали количество делящихся клеток, предшественников нейронов и молодых нейронов. В статье в Nature говорится, что если сравнивать даже первый год жизни с внутриутробным развитием, то можно увидеть, что новых, незрелых нейронов в гиппокампе у годовалого младенца уже достаточно мало, и дальше их количество только продолжает сокращаться. Тринадцать лет – последний возраст, когда тут можно заметить новые нервные клетки; и если сразу после рождения их можно насчитать более 1600 на один см2, то к семи годам таких клеток становится всего пара штук на один см2. Так что нейрогенез лучше называть не взрослым, а детским.
Почему же другие нейробиологи видели новые нейроны во взрослом мозге? Авторы работы полагают, что тут все дело в особенностях белкового портрета нейронов на разных этапах жизни. Молодые нервные клетки определяют по двум белкам (DCX и PSA-NCAM), но и тот, и другой есть и в зрелых нейронах и даже во вспомогательных глиальных клетках. И только если одновременно следить за обоими белками, можно отличить незрелые нейроны от зрелых: в незрелых есть оба белка сразу. Что же до мечения новой ДНК, то исследователи полагают, что и тут имели место ложноположительные результаты, то есть новую ДНК видели там, где ее на самом деле не было.
С другой стороны, из опытов с животными известно, что белки, по которым узнают незрелые нейроны, изменяются с возрастом, а если помедлить с приготовлением образца, то один из них вообще разрушается. Однако исследователи взяли для анализа достаточно много образцов как детского мозга, так и взрослого, и молодые нейроны они определяли не только по вышеупомянутым белкам, но и по другим признакам.
На самом деле это не первая работа, которая ставит под сомнение масштабы взрослого нейрогенеза. Например, два года назад в Neuropathology and Applied Neurobiology была опубликована статья, в которой взрослый нейрогенез у человека ограничивали всего лишь четырьмя годами жизни. Также известно, что даже у крыс, на которых нейрогенез изучают наиболее активно, он довольно сильно падает к середине жизни.
И есть еще эксперименты с обезьянами, которые говорят о том, что нейроны в мозге приматов созревают очень и очень долго, и что после своего появления на свет молодой нейрон становится взрослым спустя годы, если не десятилетия. Так что те молодые нейроны, которые можно увидеть во взрослом человеческом мозге, могли в действительности появиться в первое время после рождения.
Сами по себе нервные клетки достаточно пластичны: они формируют и разрушают межнейронные контакты, переформатируют нервные цепочки, регулируют силу импульсов и т. д. Возможно, что новые нейроны взрослому мозгу действительно не нужны – ему хватает тех, которые появились у него до рождения в и раннем детстве.
