Международная группа учёных обнаружила новый тип нейронов. Предположительно, они существуют только в человеческом мозге. Аксоны, длинные отростки этих нейронов, оказались запутаны так, что исследователям пришла на ум неожиданная ассоциация — цветок розы после того, как с него были оборваны все лепестки. Находку так и назвали, «шиповниковые нейроны».
Необычная форма «шиповниковых нейронов» помогает им в работе: эти нейроны управляют потоками информации, идущими из одного отдела мозга в другой.
«Они действительно выступают в роли тормоза в системе», — рассказывает один из авторов новой работы Эд Лейн (Ed Lein), исследователь из Института Аллена по изучению мозга (Allen Institute for Brain Science).
Вообще, нейроны могут либо передавать возбуждение следующим клеткам, либо подавлять активность своих «соседей». «Шиповниковые нейроны» относятся ко второму типу, они регулируют процессы торможения в нервной системе.
В ходе работы группа учёных использовала образцы тканей мозга двух человек, завещавших свои тела науке. Исследователи сначала выделили отдельные группы клеток, а затем провели секвенирование РНК, чтобы определить паттерны экспрессии генов в отобранных клетках. Оказалось, что в образцах присутствуют клетки 16 разных типов: 11 нейронов, ответственных за торможение, 1 — за возбуждение и 4 клетки, нейронами не являющиеся.
Параллельно исследователи из Сегедского университета (венг. Szegedi Tudományegyetem) занимались изучением образцов тканей мозга, полученных в ходе хирургических операций. Использовались для этого традиционные техники — например, в клетки вводили специальную краску, а затем регистрировали их реакцию на электрические раздражители. Таким образом, учёные обнаружили группу плотно связанных между собой нейронов, по молекулярным характеристикам практически идеально соответствующих одному из типов клеток, выявленных при помощи секвенирования РНК. Интересно, что попытка отыскать аналогичные нейроны в мозге мыши закончилась неудачей.
«Пока рано говорить, об открытии уникального типа клеток, характерного только для людей, ведь мы пока не изучали мозг других видов с этой точки зрения, — добавляет Лейн. — Но наша находка ещё раз напоминает: следует очень осторожно относиться к предположению, что человеческий мозг — это просто увеличенная в размерах версия мозга мыши».
Поскольку найти образцы человеческого мозга для исследований нелегко, большая часть работ в области электрофизиологии и изучения межнейронных связей проводится на мышах. Но транскриптомный подход, предполагающий анализ РНК с целью определения экспрессии генов в конкретной клетке, может использоваться и на замороженных образцах тканей мозга — а их в криобанках по всему миру вполне достаточно.
Появившиеся недавно программы для автоматической идентификации маркеров экспрессии генов и классификации клеток на основании этих данных существенно упростили и ускорили работу специалистов по нейронаукам. Вероятно, в ближайшие годы появятся описания новых, неизвестных ранее, типов нейронов. Пока неизвестно, сколько их будет, но, по всей видимости, речь идёт о тысячах и даже десятках тысяч — а первым опытом использования транскриптомного анализа для изучения работы мозга останется новая работа, посвящённая «шиповниковым нейронам».
