Миграцией стволовых клеток во взрослом мозге можно управлять с помощью электричества.
В мозге у млекопитающих есть две зоны, где новые нервные клетки продолжают появляться и во взрослом возрасте – это гиппокамп, один из главных центров памяти, и так называемая субвентрикулярная зона, примыкающая к желудочкам мозга.
Нервные стволовые клетки взрослого мозга.
Нейроны, развивающиеся из стволовых клеток субвентрикулярной зоны, не остаются на месте своего рождения, а предпринимают длительное путешествие к обонятельному тракту, чтобы занять свое место в обонятельной луковице (строго говоря, путешествуют не зрелые нейроны, но клетки-предшественники, которые окончательно дозревают и становятся обычными нейронами лишь по прибытии на место). Как известно, обоняние играет в жизни зверей огромную роль, и безвозвратное отмирание нейронов в обонятельной системе было бы совсем некстати.
Некоторое время назад нейробиологи задумались, нельзя ли как-то управлять нейрогенезом во взрослом мозге – чтобы новые нейроны отправлялись туда, куда им скажут. Если бы получилось так сделать, тогда можно было бы за счет самого мозга компенсировать ущерб от разных болезней: например, заставив нейроны из субвентрикулярной зоны или из гиппокампа переползти на место тех, которые погибли из-за нейродегенеративных процессов или же из-за обычной травмы. С помощью разных химических сигналов можно побудить еще несозревшие нервные клетки двигаться активнее, но тут вся проблема в том, чтобы они двигались в строго определенном направлении.
Не так давно удалось выяснить, что клетки можно направлять в нужную сторону электрическими импульсами, однако эксперименты здесь ставили только на клеточной культуре – то есть клетки ползали в специальной лабораторной посуде. Исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе решили выяснить, можно ли таким же электрическим манером указывать направление для клеток в самом мозге.
Стволовые нервные клетки человека (которые пометили так, чтобы за ними можно было легко наблюдать) вводили в мозг крысам, но не куда-нибудь, а в середину миграционного пути, связывающего обонятельную луковицу с «гнездом» стволовых клеток в субвентрикулярной зоне.
Обычно клетки ползут по этому пути только в сторону обонятельной луковицы; но, когда в электрод в крысином мозге подали электрический ток, клетки двинулись в обратном направлении. Электрод вводили туда, откуда клетки обычно начинают свой путь, и они решили вернуться к начальной точке: в статье в Stem Cell Reports авторы пишут, что клети, вернувшись, начали дифференцироваться, приобретать специализацию, начали превращаться в зрелые нейроны и служебные глиальные клетки – то есть с ними стало происходить все то, что происходит по завершении миграции.
Все выглядит так, что стволовые клетки мозга с помощью электрических импульсов действительно можно приманить туда, куда нужно. Однако, во-первых, тут необходимо проверить, сработает ли такой трюк в мозге приматов; во-вторых, возникает вопрос, как это делать в клинической практике – всё-таки надолго воткнуть в человеческий мозг электроды мы не можем.
Впрочем, сами исследователи полагают, что тут нам помогут неинвазивные методы, вроде транскраниальной электростимуляции, когда на ту или иную область мозга действуют электрическим током снаружи, без какой-либо хирургической операции.
Источник: НАУКА И ЖИЗНЬ
