Ученые обнаружили новый способ развития мозга

Исследователи выявили новый механизм управления развитием мозга. Они обнаружили, что развивающиеся нейроны способны «анализировать» их среду, что помогает им сформировать правильные соединения внутри мозга. 

Результаты, представленные в журнале Nature Neuroscience , могут открыть новые пути исследований в развитии мозга и найти новые методы лечения повреждения нейронов.

По мере развития мозга, примерно сотня миллиардов нейронов дает более ста триллионов соединений для отправки и получения информации. В течение многих десятилетий считалось, что нейронный рост контролируется малыми сигнальными молекулами, которые сообщают растущим нейронам каким путем идти. 

Новое исследование выяснило, что нейронный рост контролируется не только этими химическими сигналами, но и физическими свойствами окружающей их среды, что направляет рост нейронов в ткани. Тот факт, что нейроны в мозге реагируют как на химические сигналы, так и учитывают свойства среды, открывает новые возможности для исследований в области развития мозга.

Ученые разработали новый метод, основанный на атомно-силовой микроскопии, чтобы измерить, как влияет жесткость и геометрия ткани на рост нейронов. Исследование показало, что есть сложные закономерности в развивающемся мозге, определяющие направление роста нейронов.

Понимание важности геометрии может также привести к новым прорывам в понимании регенерации нейронов, отмечают ученые. Посредством аксонов нейроны осуществляют электрические сигналы по всему мозгу и телу, поэтому они должны идти по определенному пути, чтобы попасть в цель, что образует сложные сети, которые контролируют все функции организма. 

Ошибки в нейронном пути приводят к катастрофическому разрыву связей, что может привести к тяжелой формой инвалидности. Исследователи показали, что нейроны избегают более жестких участков мозга и направляются в сторону более мягких регионов. Изменение нормальной жесткости мозга влечет за собой то, что нейроны теряются и не находят свои цели.