Для гармоничной работы коры головного мозга необходимы два типа нейронов: возбудители (80%), которые отвечают за передачу информации в другие области мозга, и ингибиторы (20%), которые регулируют активность возбудителей. Тормозящие нейроны, также известные как интернейроны, считаются «оркестраторами» корковых цепей.
По сути, они контролируют возбуждающий поток и делают его связным, основой для выполнения сложных задач. По-прежнему трудно получить доступ ко всем подклассам тормозных нейронов, чтобы понять их точную роль в правильном функционировании коры головного мозга взрослого человека.
Откуда они? Как они специализируются?
Инструмент для отслеживания нейронов
Пытаясь ответить на эти вопросы, нейробиологи предлагают две модели. Первые считают, что разные классы нейронов рождаются с одной и той же идентичностью и только позже специализируются в зависимости от их среды. Вторая модель утверждает, что существует исходное генетическое разнообразие, которое уже при рождении заставляет нейроны определять особенности данного класса.
Команда под руководством Александра Дайера, профессора кафедры психиатрии и основных нейронаук медицинского факультета UNIGE, сосредоточилась на тестировании инструмента, который позволил бы выяснить, где генерируется определенный тип интернейронов, как они мигрируют в кору головного мозга и наконец, каковы зрелые свойства этого типа. "Мы наблюдали и тестировали ряд различных факторов транскрипции, ответственных за регуляцию генов. Мы обнаружили, что ген HMX3 очень локально экспрессируется в области, которая, как известно, генерирует интернейроны. Это может быть первоначальный генетический отпечаток точного класса!"объясняет профессор Дайер.
Согласно этой гипотезе, исследователи обнаружили, что ген HMX3 действительно можно использовать для отслеживания траектории развития уникального подтипа интернейрона: нейроглиаформных клеток.
Специализируется с рождения
"Благодаря генетически модифицированной мыши, которая делает видимой клон HMX3, мы смогли раскрыть происхождение нейроглиаформных клеток. Мы предположили, что этот подтип интернейрона определяется экспрессией этого фактора транскрипции », — объясняет Матье Никиль, исследователь кафедры психиатрии медицинского факультета UNIGE. «Не только эта группа интернейронов берет свое начало в зоне, называемой преоптической областью, расположенной далеко от коры головного мозга, но и специализируется уже при рождении. Это свидетельствует о второй модели, предложенной научным сообществом."
Впервые исследователи могут точно определить происхождение определенной категории тормозных нейронов и проследить их путь к коре головного мозга. «Это открытие — важный шаг вперед в понимании возникновения нейронального разнообразия», — говорит профессор Дайер. «Наши результаты показывают, что ранние генетические факторы ответственны за специализацию нейроглиоформных клеток, и эта концепция, вероятно, согласуется с тем, что происходит с другими двадцатью подтипами интернейронов, присутствующими в коре головного мозга.«Считается, что каждый из них рождается со своими особенностями в определенной области мозга.
Исследователи UNIGE теперь хотят пролить свет на уникальную роль нейроглиаформных клеток и попытаться выяснить происхождение других классов интернейронов. «Это исследование также открывает новые горизонты для лучшего понимания психических заболеваний, таких как аутизм и шизофрения, на которые особенно влияют изменения баланса между тормозящими и возбуждающими нейронами на ранних стадиях развития», — заключает профессор Дайер.
