Naukowcy znaleźli dziwną nową komórkę w ludzkim mózgu - neuron dzikiej róży

Neurolodzy dokonali różowego odkrycia: nowego typu ludzkiej komórki mózgowej.

Najnowszy neuron został nazwany „neuronem dzikiej róży” dzięki krzaczastemu wyglądowi. Komórka mózgowa, z jej unikalną ekspresją genów, charakterystycznym kształtem i różnorodnymi połączeniami z innymi neuronami, nie została wcześniej opisana, a co więcej, nie występuje w ulubionym temacie neuronaukowców: myszach. [Obrazy 3D: Odkrywanie ludzkiego mózgu]

Międzynarodowa grupa naukowców ogłosiła dziś (27 sierpnia) swoje odkrycie w czasopiśmie Nature Neuroscience.

„Jest bardzo krzaczasty” - powiedział Trygve Bakken, jeden z głównych autorów artykułu i starszy naukowiec z Allen Institute for Brain Science w Seattle. Neurony mają długie gałęzie zwane dendrytami, które odbierają sygnały od innych neuronów. W komórkach dzikiej róży te dendryty są „bardzo zwarte z wieloma rozgałęzieniami, więc wyglądają trochę jak owoc dzikiej róży” - powiedział Bakken. (Owoce dzikiej róży to rodzaj owoców wytwarzanych przez rośliny róży.)

Do wyglądu dzikiej róży dodają również duże cebulki na końcach aksonów, które uwalniają neuroprzekaźniki lub sygnały chemiczne do innych neuronów, dodał Bakken..

Nowe odkrycie jest wynikiem współpracy między Bakkenem i jego zespołem oraz badaczami z Uniwersytetu w Szeged na Węgrzech. Oba zespoły niezależnie zidentyfikowały wyróżniające się neurony, a gdy dowiedziały się, że patrzą na to samo, zdecydowały się na współpracę, powiedział Bakken.

Naukowcy z Allen Institute udokumentowali ten dziwny nowy neuron, badając tkankę mózgową dwóch zmarłych mężczyzn w średnim wieku. Kiedy naukowcy przyjrzeli się genom neuronu dzikiej róży w tej sekcji zwłok, odkryli, że neurony zachowywały się inaczej. „Istnieje wiele genów, które są włączane tylko w tej komórce, a nie w innych” - powiedział Bakken

W międzyczasie zespół na Węgrzech dalej udokumentował neuron dzikiej róży, badając aktywność elektryczną i kształty neuronów w tkance mózgowej, które zostały usunięte z mózgów ludzi podczas operacji i utrzymane przy życiu w roztworze.

Rzadki neuron

Bakken powiedział, że jednym z powodów, dla których neurony dzikiej róży tak długo wymykały się neurobiologom, jest prawdopodobnie to, że komórki są tak rzadkie w mózgu. Dodał, że kolejnym powodem jest to, że naukowcom trudno jest zdobyć tkankę mózgową człowieka do badań. Rzeczywiście, w badaniu naukowcy zbadali tylko jedną warstwę mózgu. Jest jednak możliwe, że neurony dzikiej róży można znaleźć również w innych warstwach, powiedział Bakken.

W szczególności naukowcy odkryli, że neurony dzikiej róży stanowią około 10 procent pierwszej warstwy kory nowej - ostatniej wyewoluowanej części kory odpowiedzialnej za wzrok i słuch. Odkryli również, że neurony dzikiej róży łączą się z neuronami zwanymi komórkami piramidalnymi, rodzajem neuronu pobudzającego, który stanowi dwie trzecie wszystkich neuronów w korze, według Cell.

Pełny zakres związku między neuronami owoców dzikiej róży a neuronami piramidowymi jest niejasny, ale naukowcy odkryli, że neurony owoców dzikiej róży działają jak neurony hamujące lub te, które ograniczają aktywność innych neuronów. "Mają potencjał, aby w pewnym sensie zahamować pobudliwość" neuronów piramidalnych, powiedział Bakken. Ale co do tego, jak wpływa to na zachowanie mózgu, „tak naprawdę jeszcze nie wiemy” - dodał.

Nieobecne u myszy

Bakken powiedział, że wszystkie ssaki mają korę, a wewnątrz niej nową. Ale w ludzkiej korze mózgowej jest około „tysiąc razy więcej komórek niż u myszy” - powiedział. Innymi słowy, stanowi znacznie większą część naszego mózgu niż mózg myszy. Zatem być może nie jest zaskakujące, że zespół nie znalazł żadnych genetycznych śladów neuronów dzikiej róży u myszy.

„Znalezienie typów komórek, które są wyjątkowo ludzkie… pomaga w zrozumieniu fizjologicznych różnic, które leżą u podstaw naszych wyższych zdolności poznawczych i może lepiej dostarczyć informacji na temat strategii leczenia zaburzeń związanych z mózgiem” - powiedział Blue B. Lake, asystent naukowca projektu w wydział bioinżynierii na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego, który nie był częścią badania.

Brak neuronu dzikiej róży w mózgach myszy może służyć jako ostrzegawcze przypomnienie, że wyników niektórych badań mózgu przeprowadzonych na szczurach nie można przenieść na ludzi - stwierdzili naukowcy..

„Myszy były wspaniałym organizmem modelowym do zrozumienia, jak ogólnie działa mózg, i mogą pomóc nam zrozumieć, jak działają ludzkie mózgi” - powiedział Bakken. „Ale myślę, że znalezienie części tego obwodu, której nie widać u myszy, wskazuje na potrzebę zbadania rzeczywistej tkanki ludzkiej”.

Jest wystarczająco dużo części mózgu zakonserwowanych wśród myszy, ludzi i innych ssaków, aby ludzie mogli „wyciągać wnioski na temat rzeczy, których uczymy się od myszy i przynajmniej w pewnym sensie wysuwać hipotezę, że coś podobnego może się dziać w ludzkim mózgu”. Powiedział Bakken. Ale czasami rzeczy obecne w ludzkich mózgach „po prostu nie istnieją” w mózgach myszy.

Uwaga edytora: ta historia została zaktualizowana 28 sierpnia, aby wyjaśnić, że neuron dzikiej róży nie ma unikalnego zestawu genów, aktywuje unikalny zestaw genów.

Pierwotnie opublikowano w dniu .