Группа российских исследователей изучила влияние низких доз нейтронного излучения на головной мозг мышей. Ученые обнаружили, что оно подавляет образование новых нервных клеток у животных, но не изменяет их когнитивные способности, включающие умственный и эмоциональный компоненты. Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда и опубликована в журнале NeuroReport.
Воздействие облучения на ранние нейрональные предшественники и деление клеток в зубчатой извилине гиппокампа спустя сутки.
Сегодня воздействие нейтронного излучения на человека и животных изучено довольно слабо. Известно, что оно обладает большей энергией, чем рентгеновские и гамма-лучи, а потому разрушительнее для организма. Нейтронное излучение способно повреждать ДНК и тормозить процессы размножения клеток – их деление. Оно возникает в верхних слоях атмосферы при взаимодействии космических лучей с магнитным полем Земли, из-за чего космонавты и любители путешествий на самолетах попадают под его прямое воздействие.
«Мы исследовали влияние низких доз нейтронного облучения на нейрогенез, то есть на образование новых нейронов, в мозге мыши. Наше внимание было сосредоточено на начальном этапе этого процесса — делениях и выживании стволовых клеток и нервных предшественников, которые находятся в гиппокампе — структуре, ключевой для формирования памяти и эмоционального поведения. В работе мы впервые использовали окрашивание не срезов мозга, а целых образцов гиппокампа по разработанной нами методике, описание которой скоро будет опубликовано», — рассказывает Александр Лазуткин, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории стволовых клеток мозга МФТИ, старший научный сотрудник лаборатории нейробиологии памяти НИИ нормальной физиологии имени П. К. Анохина.
Ученые получили образцы целого гиппокампа, а затем подсчитали количество делящихся клеток у облученных и необлученных мышей. Оказалось, что у первой группы животных скорость образования новых клеток в четыре раза ниже, чем у второй. При этом нейтронное излучение не повредило большую часть стволовых клеток, из которых путем деления и последующих процессов дифференцировки образуются нейроны.
«Насколько нам известно, это третья в мире работа, в которой описано влияние нейтронного излучения на нейрогенез. Мы обнаружили сильные негативные эффекты нейтронов на деление стволовых клеток гиппокампа. При том, что число самих стволовых клеток, которые в большинстве своем находятся в покоящемся состоянии, не изменялось», — дополняет Александр Лазуткин.
Также ученые оценили влияние резкого снижения числа клеток на когнитивные способности мышей. Для этого анализ производили через шестьнедель после облучения. За это время новорожденные клетки должны были превратиться в молодые нейроны.
«Мы показали, что, несмотря на выраженные эффекты облучения нейтронами на нейрогенез, формирование гиппокамп-зависимой памяти и исследовательская активность не менялись после воздействия. Тревожность мышей, как составляющая эмоционального поведения, также не подвергалась изменениям. Однако мы не утверждаем, что поведение и память у облученных мышей остались абсолютно неповрежденными. Данные о других типах излучений говорят о том, что, несмотря на видимую сохранность памяти, могут страдать ее отдельные тонкие компоненты. А значит, наша работа — только начало подобного рода исследований», — подвел итог Александр Лазуткин.
Исследование было проведено сотрудниками лаборатории стволовых клеток мозга МФТИ,НИИ нормальной физиологии имени П. К. Анохина, НИЦ «Курчатовский институт», Института нейрохирургии имени академика Н. Н. Бурденко (г. Москва).
Текст: РНФ
Mineyeva, O. A., Barykina, N. V, Bezriadnov, D. V, Latushkin, S. T., Ryazanov, A. I., Unezhev, V. N., … Lazutkin, A. A. Suppressed neurogenesis without cognitive deficits: effects of fast neutron irradiation in mice.
NeuroReport, doi: 10.1097/WNR.0000000000001237
На днях мы опубликовали новость о серьёзных и небезосновательных сомнениях учёных в том, что нервные клетки восстанавливаются. Подробнейшим образом изучив образцы тканей людей разного возраста, исследователи пришли к…
У некоторых веществ, входящих в состав каких-либо внутриклеточных процессов, иногда обнаруживаются весьма интересные и неожиданные функции. Например, у белка нестина – компонента цитоскелета в астроцитах,…
Люксембургские ученые показали, что мозг можно «омолодить» с помощью стволовых клеток. Статья об исследовании, пока что проведенном на мышах, опубликована в журнале Cell. Графический абстракт статьи, показывающие принцип…
Природа человеческая такова: нам нужно составлять списки самых-самых. Ради интереса мы посмотрели на топ нейроновостей по версии редакции портала Live Science. С чем-то согласились, что-то…
Международная команда учёных с участием специалистов МГУ имени М.В. Ломоносова с помощью ультразвука вызвала у мышей эмоциональный стресс и изучила его физиологические последствия. Результаты работы…
Новый виток споров начался по поводу нейрогенеза во взрослом возрасте благодаря работе испанских нейробиологов, которые обнаружили, что новые нервные клетки есть в мозге даже у…
Один из самых оживленных дебатов в нейробиологии за последние полвека окружает тему, обновляется ли человеческий мозг, производя новые нейроны на протяжении всей жизни, и возможно ли омолодить мозг,…
В последнее время обострились дебаты по поводу нейрогенеза во взрослом возрасте, и наверняка вы ждали новых новостей по этому поводу после статьи в Nature об…
На этой завораживающей фотографии мы видим не менее завораживающий процесс. На снимке — обонятельная луковица мыши, в которой искусственно было стимулировано рождение новых, «дополнительных» нейронов….
Дискуссия о нейрогенезе в гиппокампе продолжаетеся. Группа учёных из МФТИ, университета Стони Брук и лаборатории Колд Спринг Харбор пронаблюдали, как делятся и расходуются нейральные стволовые…