Наука и технологии России

Вход Регистрация

Рождённые в конкуренции

Пожалуй, нет в теле человека более загадочного органа, чем мозг. Именно с ним связано множество представлений разной степени достоверности  – начиная с распространённого мифа «мозг используется только на 10%» и заканчивая вариациями на тему асимметричности функций полушарий. Одно можно сказать наверняка: работа мозга – это очень сложный процесс. И один из способов в нём разобраться – изучить, как этот орган развивается и «прирастает» новыми функциями. Именно этим занимаются учёные в лаборатории нейробиологии Казанского федерального университета. Руководитель лаборатории, доктор медицинских наук и победитель конкурса мегагрантов второй волны Рустем Хазипов рассказал, как  мозг «подчиняет себе» тело на ранних этапах развития организма.

Рустем_Хазипов Рустем Хазипов: «В определённый момент происходит конкуренция между нейронами, и остаются только самые активные»

«Наша лаборатория совместно с французскими коллегами из Института нейробиологии Средиземноморья в городе Марселе работают над проблемой развития мозга, причём на самых ранних этапах, ещё до рождения ребёнка. Важно, что мозг у человека в значительной мере формируется именно на этом периоде, примерно 80% синаптических контактов возникает в пренатальном периоде развития, это основа нашего мозга.

Мы занимаемся исследованием того, как нейроны соединяются друг с другом в то, что мы называем нейрональными сетями, и как они начинают работать. Дело в том, что наш мозг содержит 1012 нейронов, а количество синапсов доходит до 1015, причём эти синапсы достаточно специфичные. Например, один нейрон моторной коры пропускает свой аксон по довольно сложному пути так, что он доходит до спинного мозга – длина такого отростка у человека почти метр (а представляете, сколько у жирафа?). В свою очередь, клетки, которые находятся в спинном мозге, прорастают своими отростками до мышц и устанавливают контакты с ними.

Как прорастают аксоны, как они устанавливают связь с нужными клетками – вот этим мы и занимаемся.

Оказывается, процесс прорастания аксона к нужным зонам контролируется в основном генами, плюс по пути роста аксона образуются молекулы-помощники: аттрактанты, которые «притягивают» аксон, и «репульсанты», которые его наоборот отталкивают. В момент формирования нейрональных сетей в  одну зону приходит не один аксон, а сразу много, и они начинают конкурировать друг с другом за клетки-мишени (например, аксоны мотонейронов спинного мозга могут конкурировать за мышечные волокна). В Процессе формирования синапсов одно волокно иннервируется примерно десятью отростками -аксонами, но в результате должен остаться только один. Поэтому в определённый момент происходит конкуренция между нейронами, и остаются только самые активные. На этой конкуренции во многом построено формирование нашего мозга».

РЕЙТИНГ

5.00
голосов: 5

Обсуждение