Стволовые клетки сохраняются в мозге взрослых млекопитающих и генерируют новые нейроны на протяжении всей жизни. Исследовательская группа из Biozentrum Базельского университета сообщает в текущем выпуске журнала Science, что удаленные мозговые связи могут нацеливаться на дискретные пулы стволовых клеток в их нише и стимулировать их деление и производство определенных подтипов нейронов обонятельной луковицы. Это позволяет «по запросу, по требованию» генерация определенных типов нейронов во взрослом мозге.
Наш мозг генерирует новые нейроны на протяжении всей жизни. Разнообразие стимулов способствует появлению стволовых клеток в их нише, чтобы сформировать нейроны, которые мигрируют к месту их действия. На животной модели Проф. Команда Фионы Дотч из Биоцентра Базельского университета теперь смогла показать, что связанные с питанием нейроны в гипоталамусе, центре управления мозгом для многих физиологических функций, стимулируют определенный тип стволовых клеток для пролиферации и созревания в определенные нервные клетки. в ответ на кормление.
Стволовые клетки делают нейроны важными для обоняния
Стволовые клетки находятся только в нескольких областях мозга. Самый большой резервуар – это субвентрикулярная зона, где неподвижные стволовые клетки плотно упакованы друг в друга. Сигналы из окружающей среды могут вызвать деление стволовых клеток. Стволовые клетки в субвентрикулярной зоне снабжают обонятельную луковицу нейронами. У грызунов почти 100000 новых нейронов мигрируют из ниши стволовых клеток в обонятельную луковицу каждый день. Обонятельные стимулы, достигающие носа, обрабатываются обонятельной луковицей, а затем информация отправляется в другие области мозга. Плотно переплетенная сеть разнообразных нейронов обонятельной луковицы важна для различения запахов.
Активация стволовых клеток на больших расстояниях
Каждая стволовая клетка имеет свою индивидуальность в зависимости от ее расположения в субвентрикулярной зоне. В то время как новые нейроны постоянно генерируются, неизвестно, действуют ли сигналы ниши для управления различными пулами стволовых клеток. «Мы обнаружили новую дальнюю и региональную связь в головном мозге между гипоталамусом и субвентрикулярной зоной и показали, что физиологические состояния, такие как голод и сытость, могут регулировать набор определенных пулов стволовых клеток и, в свою очередь, образование определенных нейронов. подтипы обонятельной луковицы,» объясняет Doetsch. Когда животные голодали, активность нервных клеток в гипоталамусе снижалась, а с ней также снижалась скорость пролиферации целевой популяции стволовых клеток. Это возвращается к нормальному уровню, когда животные снова кормятся. Делением стволовых клеток можно управлять, изменяя активность нейронов, связанных с питанием.
Далее исследователи сообщили, что целевая субпопуляция стволовых клеток приводит к образованию глубоких гранулярных клеток в обонятельной луковице, которые могут обеспечить субстрат для адаптивных реакций на окружающую среду. Результаты исследования открывают захватывающую возможность того, что нейронные цепи из разных областей мозга могут регулировать разные пулы стволовых клеток в ответ на различные стимулы и состояния.
