Атомната бомба разкри тайната на невроните

Група шведски учени от Кралския Каролински медицински институт най-после постави точка на споровете, които в продължение на 15 години не даваха покой на изследователите на човешкия мозък. Те са доказали, че въпреки разпространеното мнение, в мозъка на възрастните хора може да се образуват нови неврони. Вярно – те израстват само в един неголям мозъчен участък – в хипокампуса. Статията за откритието е публикувана в сп. Cell.

Дълго време се смяташе, че невроните са единствените човешки клетки, които с годините спират да се делят. Съмнения в тази позиция, успяла да стане общоприета догма, възникнали през 1998 г. – след изследвания, проведени също от шведски учени, които показали, че нови неврони в мозъка се раждат през целия живот на човека. В това изследване учените въвеждали след съгласието на пациентите в мозъка им съединение, което се прилагало за контрол на деленето на раковите клетки, като маркирало появилите се нови.

Този маркер позволил да се открият нови неврони, родени след инжекцията, но те били налични само в хипокампуса – област от човешкия мозък, която отговаря за паметта и обучението.

Впоследствие се изяснило, че това съединение-маркер е токсично и затова повторни експерименти не били провеждани, а въпросът за обновяването на невроните останал висящ. Преди 10 години Кърсти Сполдинг от Каролинския институт – един от авторите на новата статия в Cell – бил посъветван от колегата си и съавтор Джонас Фризен да подходят към въпроса от неочаквана страна и да прибегнат за помощ към… атомните взривове.

Изследователите се възползвали от обстоятелството, че наземните ядрени изпитания, проведени в САЩ и СССР през 50-те и 60-те години на ХХ век, са „обогатили” земната атмосфера с удвоено количество от дълготрайния изотоп въглерод-14С. Едва през 1963 г. договорите за изпитания били забранени в космическото пространство, в атмосферата и под водата.

Клетките на живите организми в момента на делене употребяват атмосферния въглерод, затова, ако човешките неврони се делят, то „атомните” години би трябвало да са оставили следи не само върху спомените на хората за това време, но и в сърцата, костите, меките тъкани и мозъците.

Оказало се трудна задача да се отделят „замърсените” неврони от тези, които са се образували преди атомната ера. Изотопът в най-добрия случай може да присъства само в една от 15 ДНК невронни клетки и според Сполдън било много трудно да го отделят от хипокампуса. Първите пет години работа отишли в търсене на ефективен метод за отделянето на 20-те млн. неврони от клетките от друг тип.

Методът в края на краищата бил открит и следващите пет години отишли да се научат изследователите да извличат ДНК от невроните и след това да сортират атомите въглерод по тегло, за да могат най-накрая да получат процентното съдържание на въглерод-14.

И чак след всичките десет години изследователите получили възможност да пристъпят към непосредствени изследвания.

© Cell

Те изследвали хипокампуса на 55 починали хора (които приживе дали съгласието си за такова изследване), сортирали ги по клетки, извлекли ДНК от получените неврони и изпратили генетичния материал в Ливърморската национална лаборатория.

Там този материал бил превърнат в таблетки от чист въглерод и с ускорител на частици разделили съдържащите се в таблетките атоми по тегло, което позволило да се определи съотношението на 14С към 12С. Сполдинг и Фризен заедно с техните колеги разработили математически модел, който да изясни раждат ли се във възрастния мозък нови неврони и ако се раждат, то с каква честота.

В резултат станало ясно, че наистина има неврони, носещи в своята ДНК радиоактивни следи от ядрени изпитания и появили се при някои от своите носители в напреднала възраст. Изяснило се също така, че всеки ден в хипокампуса се раждат около 1400 нови неврона. Иначе казано, повече от една трета от невроните на хипокампуса редовно се заменят с нови.

„Едни клетки умират, други заемат тяхното място – казва Сполдинг. – Това е постоянният поток на живота и смъртта.”

Поставили точка по един въпрос, учените както винаги получили нови. Защо мозъкът на човека възпроизвежда неврони само там, а не по целия си обем, как се случва това при някои видове влечуги, риби, жаби и птици? И защо невроните се раждат именно в хипокампуса? Какво е това – еволюционна необходимост или ненужен еволюционен остатък?

На тези въпроси учените тепърва ще търсят отговори.

Източник: Gazeta.ru