Пластичность мозга – это ключевой переходный период после рождения, в течение которого мозг модифицирует «проводку» нейронов в соответствии с получаемыми им внешними стимулами (окружающая среда, взаимодействия и т. Д.).). Конец – или «закрытие» – этого периода знаменует собой стабилизацию нейронных цепей, связанную с эффективной обработкой информации и нормальным когнитивным развитием. Пластичность еще возможна в будущем, хотя на гораздо более низком уровне, чем в начале жизни.
Проблемы, возникающие в период пластичности мозга, могут иметь серьезные долгосрочные последствия. Например, в случае заболевания глаз, мешающего человеку видеть правильно, такого как косоглазие (косоглазие), соответствующая мозговая проводка будет навсегда изменена, если ее вовремя не лечить.
Чтобы исправить это, исследователи стремятся переделать эту проводку, определив терапию, которая вернет пластичность мозга, даже если произойдет закрытие. Чтобы достичь этого, они также стремятся лучше охарактеризовать биологические механизмы, лежащие в основе этого закрытия.
Новаторские исследования 1980-х годов показали, что трансплантация незрелых астроцитов в мозг взрослых животных снова привела к периоду значительной пластичности. Команда исследователя Inserm и координатора исследований Натали Руак из Центра междисциплинарных исследований в области биологии (Inserm / CNRS / College de France) вдохновилась этой процедурой, чтобы выявить неизвестный до сих пор клеточный процесс, ответственный за закрытие пластичности.
Пересадка незрелых астроцитов для восстановления пластичности мозга
Проведя эксперименты на зрительной коре головного мозга мышей, исследователи показали, что наличие незрелых астроцитов является ключом к пластичности мозга. Затем астроциты участвуют в развитии созревания интернейрона в период пластичности, что в конечном итоге приводит к его закрытию.
Этот процесс созревания происходит с помощью нового механизма с участием белка коннексина 30, высокие уровни которого исследователи обнаружили в зрелых астроцитах во время закрытия.
Может ли трансплантация астроцитов взрослым мышам восстановить пластичность мозга?
Чтобы выяснить это, исследователи культивировали незрелые астроциты из зрительной коры молодых мышей (возрастом от 1 до 3 дней). Эти незрелые астроциты были трансплантированы в первичную зрительную кору головного мозга взрослых мышей, после чего активность зрительной коры была оценена через четыре дня монокулярной окклюзии – стандартный метод, используемый для оценки пластичности мозга.
Они обнаружили, что мыши, которым трансплантировали незрелые астроциты, показали высокий уровень пластичности, в отличие от контрольных мышей, которым трансплантат не был проведен.
"Это исследование является напоминанием о том, что в нейробиологии мы должны сосредоточиваться не только на нейронах. Глиальные клетки, подтипом которых являются астроциты, регулируют большинство функций мозга. Мы поняли, что эти клетки играют активную роль.
Глиальные клетки менее хрупки, чем нейроны, и поэтому представляют собой более доступные средства воздействия на мозг », – подчеркивает Руах.
Глиальные клетки составляют более половины клеток мозга. У них нет той же клеточной линии, что и нейроны, и их функции сильно различаются.
До недавнего времени они считались «очистителями» мозга, но исследователи поняли, что они также играют активную роль в высвобождении молекул. По сравнению с нейронами, они возникают на более поздней стадии развития мозга, не взаимодействуют таким же образом и являются преобладающими.