Чи здатен мозок дорослої людини до відновлення? Науковці виявили нові аспекти в галузі нейронауки.

Вчені проаналізували клітини мозку 34 людей.

Новий дослідницький проект, представлений LiveScience, надає переконливі свідчення того, що дорослі можуть створювати нові нейронні зв'язки. Цей процес відбувається в гіпокампі – зоні мозку, що відповідає за пам'ять, навчання і емоційні реакції. Відомий як нейрогенез, цей феномен залишався предметом суперечок у наукових колах протягом більшої частини минулого століття.

Науковці з Каролінського інституту в Стокгольмі провели детальний аналіз понад 400 000 окремих ядер клітин, взятих із зразків гіпокампа 24 осіб віком від 0 до 78 років. Для цього вони застосували методи одноядерного РНК-секвенування, а також машинне навчання — різновид штучного інтелекту, здатного обробляти великі обсяги даних. Дослідники також використовували флуоресцентне маркування для візуалізації клітин. Крім того, за допомогою іншої методики, вони проаналізували зразки мозку ще 10 дорослих.

Згідно з даними дослідження, опублікованого в журналі Science, у тканинах мозку дорослих виявлено клітини-попередники, що здатні до поділу, поряд із вже зрілими нейронами. Нові клітини були зафіксовані не лише у дитячому мозку, а й у підлітків і дорослих. З 14 зразків дорослих, дев'ять продемонстрували ознаки нейрогенезу за однією методикою, а всі 10 — за іншою.

"Ми спостерігали ці попередники клітин, які розмножуються, не тільки у немовлят і малюків, але й у підлітків та дорослих, - зазначила співавторка дослідження Марта Патерліні. Серед них є стовбурові клітини, здатні до самооновлення та генерації інших клітин мозку."

На думку Патерліні, багато труднощів типу затримки фіксації зразків чи товщина зрізів заважали виявити нейрогенез у людини раніше. А зараз їх вдалося подолати завдяки сучасним підходам, зокрема, завдяки машинному навчанню, що допомогло комп'ютерному алгоритму розпізнати клітини, які перетворяться на нові нейрони.

Фахівці, які не брали участі у дослідженні, підтверджують ці результати: "Це суттєвий аргумент на користь гіпотези про те, що стовбурові клітини та їх попередники існують і здатні до розмноження в мозку дорослої людини", - зазначив доктор Раджив Ратан, директор Неврологічного інституту Берка при Медичному коледжі Вейля Корнелла.

Раніше вважалося, що лише гризуни й деякі примати здатні продукувати нейрони в дорослому віці, але для людей було складно знайти переконливі докази через обмеження в кількості зразків та відсутність необхідних технологій. Тепер вчені стоять перед новим викликом: дослідити, чи залежить нейрогенез від віку, стану здоров'я мозку, наприклад при хворобі Альцгеймера або при когнітивній стійкості у старості.

"Вони змогли знайти ці голки в купі сіна", - зауважив доктор В. Тейлор Кімберлі з Массачусетського університету Генерала Брігема,який не брав безпосередньо участі в дослідженні. Він додав, що тепер дослідникам стане можливим простежити регуляцію цих клітин в часі та вивчити їхню роль у здоровому старінні або хворобах.

Таким чином, наявність нейрогенезу в мозку дорослих переосмислює традиційні погляди на процеси навчання, реабілітації після травм та нейропластичності протягом всього життя. Як зазначає Патерліні: "Той факт, що наш дорослий мозок здатен виробляти нові нейрони, трансформує наше розуміння потенціалу для навчання і відновлення".

Американські науковці виявили, що процес формування плану дій у мозку починається ще до того, як людина усвідомлює свій вибір. Нещодавнє дослідження продемонструвало, що під час ухвалення рішень нейрони активуються в певній послідовності та злагодженості, що дозволяє спостерігати цей процес заздалегідь. Отримані результати сприяють кращому розумінню функціонування мозку і можуть бути корисними в дослідженнях психічних розладів.