Скоро порталу «Нейроновости» исполнится 10 лет. И мы вместе с Научным центром «Идея», который давно поддерживает нейронауки (конкурс для аспирантов в области нейронаук, летние научные школы и многое другое), запускаем (а точнее – возобновляем) системные ежемесячные обзоры топовых журналов в области нейронаук: Nature, Science, Nature Neuroscience, Nature Reviews Neuroscience, Neuron и Brain. Каждый понедельник вас будут ждать обзоры, а между обзорами – возможно, и более полное освещение некоторых отдельных статей.
В июньских выпусках Nature (том 654, выпуски 8117-8120) и Science (том 392, выпуски 6802-6805) нейронаук оказалось особенно много. Исследователи разбирают, как из отдельных нейронных цепей рождается социальное и родительское поведение и почему беременность надолго меняет «материнский мозг», находят замкнутую петлю, поддерживающую хроническую боль, и выясняют, через какой контур новые препараты для снижения веса гасят тягу к вкусной еде. Они прослеживают развитие и эволюцию нервной системы – от судьбы клеток нервного гребня до плана мозга общего предка позвоночных, реконструированного по миноге, уточняют роль глии и миелина в восстановлении нервной ткани и в нейродегенерации, и, наконец, показывают, как устроена молекулярная основа дневного цветного зрения.
Дофамин распределяет «социальные роли» в группе
Разделение труда – основа сообществ у самых разных животных, но как устойчивые роли рождаются из взаимодействий отдельных особей и как их «настраивает» нейрохимия мозга, оставалось неясным. Авторы отслеживали поведение троек генетически идентичных мышей в полуестественной среде, записывали активность нейронов и строили вычислительные модели, объединяющие обучение с подкреплением и социальный контекст. Пока мыши решали задачу на добычу корма в условиях социальных ограничений, у них спонтанно складывались специализированные роли: самцы формировали устойчивые пары «добытчик – нахлебник» на почве конкуренции, а самки придерживались единообразной кооперативной стратегии. За эти различия между полами отвечала дофаминовая активность в вентральной области покрышки. Интересно, что структура ролей оказалась пластичной, так как перемешивание полов, подсадка опытных особей к новичкам или прямое вмешательство в дофаминовую передачу перекраивали распределение ролей в группе.
Solié, C., Nicolson, A., Faure, Ph. et al. Dopaminergic mechanisms of dynamical social specialization. Nature 654, 163–172 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10301-4
У заботы о потомстве и взаимопомощи общий нейронный корень
Многие животные способны почувствовать плохое состояние сородича и отреагировать помогающим поведением. Предполагалось, что такое поведение эволюционно выросло из заботы о беспомощном потомстве. Авторы этой работы показали, что мыши с более выраженным родительским поведением активнее «вылизывают» (успокаивают) сородичей, испытавших стресс. За это отвечает медиальная преоптическая область – зона, связанная с родительским поведением. Ее активность двунаправленно регулирует уход за «стрессующими» соседями. Оказалось, что забота о потомстве и помощь взрослым задействуют частично общий ансамбль нейронов в этой области, оба поведения управляются путем от медиальной преоптической области к вентральной покрышке и сопровождаются выбросом дофамина в прилежащем ядре. С помощью маркировки активных нейронов авторы показали, что ансамбли, работавшие при заботе о детенышах, необходимы и для помощи взрослым, и наоборот. По-видимому, нейронные системы, возникшие для ухода за потомством, послужили основой для более широкой взаимопомощи между взрослыми.
Sun, F., Lim, K. Y., Hong, W. et al. Shared neural substrates of prosocial and parenting behaviours. Nature 654, 454–464 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10327-8
Дофамин надолго перестраивает «материнский мозг»
Беременность и послеродовой период надолго меняют и тело, и мозг, но молекулярные механизмы этих стойких перестроек пока изучены слабо. С помощью транскриптомного профилирования по всему мозгу мышей авторы определили ключевую зону перестройки – дорсальную часть гиппокампальной формации. Секвенирование РНК отдельных клеток в сочетании с моделью разлучения матери и детенышей показало, что хронический послеродовой стресс нарушает эти адаптации, меняя динамику дофамина. Это отражается на зависимой от дофамина модификации гистонов (H3-дофаминилировании), которая, в свою очередь, управляет изменениями экспрессии генов и поведения. Похожие связанные с материнством изменения авторы нашли и в мозге человека – в дорсальном субикулуме. А искусственное подавление выброса дофамина в этой зоне у нерожавших самок воспроизводило ключевые эпигеномные и поведенческие черты, характерные для репродуктивного опыта.
O’Chan, J. C., Di Salvo, G., Maze, I. et al. Dopamine drives persistent remodelling of the maternal brain. Nature 654, 465–475 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10509-4
Как включается и выключается материнская агрессия
Кормящие самки яростно защищают потомство, но почему эта агрессия быстро появляется после родов и так же быстро спадает, когда детенышей нет рядом? Авторы описали путь от нейронов задней части миндалины, несущих рецептор эстрогена альфа, к нейронам вентромедиального гипоталамуса, несущим рецептор нейропептида Y. Эти клетки активны во время атаки и необходимы для материнской агрессии. Во время лактации связи в этом контуре усиливаются, а возбудимость клеток-мишеней растет – агрессия обостряется. На нейронах миндалины много рецепторов окситоцина, и окситоцин усиливает их выход. А после удаления детенышей уровень окситоцина падает, этот путь слабеет, и агрессия стихает. Вернуть ее удавалось воссоединением с детенышами или искусственным повышением окситоцина.
Yamaguchi, T., Yan, R., Lin, D. et al. The neural mechanisms supporting the rise and fall of maternal aggression. Nature 654, 1012–1022 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10354-5
«Символы действия» в премоторной коре приматов
Умение решать новые задачи связывают со способностью комбинировать в уме дискретные единицы – своего рода символы, из которых складываются новые действия. Идея красивая, но убедительных доказательств ее нейронной основы не было. Авторы обучили макак задаче, похожей на рисование, и показали, что отдельные элементы движения (штрихи) обладают тремя признаками символа: 1) они не зависят от низкоуровневых параметров самого движения, 2) распадаются на дискретные категории и 3) могут перекомбинироваться в новые последовательности. Одновременная запись активности в восьми зонах моторной, премоторной и префронтальной коры выявила, что именно в вентральной премоторной коре есть популяция нейронов, кодирующая планируемые действия с теми же тремя свойствами. Это, по-видимому, и есть нейронная основа операций с «символами действия».
Tian, L. Y., Garzón Gupta, K., Freiwald, W. A. et al. Neural representation of action symbols in primate frontal cortex. Nature 654, 152–162 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10297-x
Сенсор сахара помогает закреплять память
Пищевые воспоминания формируются с участием сигналов о поступивших питательных веществах. Но работают ли эти сенсоры за пределами пищевого поведения? На дрозофилах авторы показали, что внутренний сенсор сахара в мозге участвует в консолидации памяти, причем, как у голодных мух в задаче с сахарным вознаграждением, так и у сытых мух в задаче на аверсивное (неприятное) обучение, вообще не связанной с едой. Во втором случае разнесенное во времени повторение уроков (обязательное условие долговременной памяти) через механизм растормаживания вводит воспринимающие фруктозу нейроны в «голодное» состояние, временно возвращая им чувствительность несмотря на сытость. Съеденный после обучения сахар активирует эти расторможенные нейроны и запускает консолидацию памяти через выброс гормона тиростимулина. Побочный эффект той же перенастройки – усиление тяги к сахару и его потреблению. Авторы описывают это как механизм «негомеостатического голода», близкого к эмоциональному перееданию.
Francés, R., Comyn, T., Plaçais, P.-Y. et al. Aversive learning hijacks a brain sugar sensor to consolidate memory. Nature 654, 476–484 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10306-z
Как новые препараты для снижения веса гасят тягу к еде
Агонисты рецептора глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1) эффективно снижают вес, но привычные пептидные препараты требуют инъекций и сложны в производстве. Малые молекулы-агонисты весьма перспективны для приема внутрь и простого масштабирования, однако изучать их механизм мешало то, что они по-разному связываются с рецепторами человека и грызунов. Авторы создали мышей с «очеловеченным» рецептором GLP-1 и показали, что такие соединения регулируют и гомеостатическое, и «гедонистическое» пищевое поведение через параллельные нейронные контуры. Помимо классических сетей гипоталамуса и ствола мозга, агонисты задействуют отдельную популяцию нейронов с рецептором GLP-1 в центральном ядре миндалины. Эти клетки избирательно подавляют потребление вкусной пищи, снижая выброс дофамина в прилежащем ядре. Их стимуляция урезала «гедонистическую» еду, а прицельное удаление рецептора именно в этой популяции ослабляло способность препаратов сдерживать «вкусовое» переедание. Результаты важны и для понимания приступообразного переедания.
Godschall, E. N., Gungul, T. B., Güler, A. D. et al. A brain reward circuit inhibited by next-generation weight-loss drugs in mice. Nature 654, 1055–1064 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10444-4
Реактивация воспоминаний определяет качество сна
Свежие воспоминания закрепляются во сне за счет спонтанной реактивации энграмм – цепочек нейронов, в которую они «зашиты». Но как сама эта реактивация влияет на структуру сна, было неясно. Отслеживая и целенаправленно модулируя активность «следов» памяти во сне у мышей, авторы обнаружили обратную связь. Реактивация негативных воспоминаний повышает возбуждение и учащает переходы из медленного сна в бодрствование, тогда как позитивная (социальная) память, напротив, эти переходы снижает и стабилизирует сон. Картирование энграмм в миндалине и гиппокампе показало, что реактивация негативных следов включает зоны мозга, отвечающие за пробуждение. Подавление негативных энграмм возвращало сон к норме. В модели хронического стресса реактивация стрессового воспоминания фрагментировала сон, и ее удавалось терапевтически смягчить, «приглушая» соответствующую энграмму во время сна.
Yu, X. et al. Memory reactivation underlies experience-dependent adaptive regulation of sleep. Science 392, 6802 (2026). https://doi.org/10.1126/science.aed8630
Замкнутая петля, которая поддерживает хроническую боль
Воспаление или повреждение нерва на периферии могут обернуться хронической болью. Этому способствуют нейроны ростральной вентромедиальной части продолговатого мозга, проецирующиеся в спинной мозг. Но как именно сигналы от повреждения доходят до этих клеток, оставалось непонятным. Авторы описали замкнутую петлю, которая от спинного мозга ведет к вентральному заднелатеральному и заднему комплексу ядер таламуса, далее в первичную соматосенсорную кору и обратно в спинной мозг через латеральное верхнее двухолмие, которое связано с несущими μ-опиоидный рецептор нейронами продолговатого мозга. Выключение любого узла этой многосинаптической петли почти не влияло на болевую чувствительность здоровых мышей, но снимало механическую гиперчувствительность и возвращало нормальные пороги в моделях воспалительной и нейропатической боли. При этом повторяющаяся (но не однократная) активация каждого узла у здоровых мышей сама вызывала стойкую хроническую гиперчувствительность. Так связались восходящие и нисходящие пути боли и наметились новые клеточные мишени для терапии.
Wang, Q., Lee, J. H., Chen, X. et al. Deconstruction of a spino-brain–spinal cord circuit that drives chronic pain. Nature 654, 142–151 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10296-y
Молекулярная основа дневного цветного зрения
Дневное цветное зрение человека обеспечивают три колбочковых опсина – светочувствительных белка, настроенных на длинные (красный), средние (зеленый) и короткие (синий) волны. В отличие от хорошо изученного «сумеречного» родопсина палочек, детальное строение колбочковых опсинов долго оставалось неизвестным. В июньском выпуске Science вышел скоординированный блок работ по их структуре. С помощью криоэлектронной микроскопии одна научная группа определила строение синего и зеленого опсинов человека в неактивном («темном») состоянии, дополнив это сверхбыстрой спектроскопией, а другая группа получила структуры всех трех опсинов в предположительно активном состоянии – в комплексе с G-белком и полным транс-ретиналем. Вместе работы объясняют, за счет чего опсины настроены на разные участки спектра, чем определяются скорость их включения и выключения и как они восстанавливаются для следующего сигнала. Это база и для понимания природы разных форм дальтонизма, и заболеваний сетчатки.
Schmidt, S. L. et al. Illuminating the molecular basis of human daylight vision. Science 392, 6805 (2026). https://doi.org/10.1126/science.adz3624 Peng et al. Cryo–electron microscopy structures of human cone visual pigments. Science 392, 6805 (2026). https://doi.org/10.1126/science.adz8141
Ученые перерисовали моторный гомункулус
Американские нейробиологи составили первую подробную карту моторной коры человека с разрешением до отдельных нейронов и обнаружили, что классическое представление о том, как мозг управляет телом, оказалось существенно неполным. Почти сто лет назад нейрохирург Уайлдер Пенфилд нарисовал знаменитого «гомункулуса» – карикатурную фигурку человека, растянутую вдоль моторной коры, где каждому участку мозга соответствует строго отведенная часть тела. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, показало, что эта картина верна лишь приблизительно. В действительности все тело целиком представлено в каждой исследованной точке двигательной коры, а сами зоны скорее специализируются на типах движений, чем на отдельных частях тела.
Deo, D.R., Okorokova, E.V., Pritchard, A.L. et al. A mosaic of whole-body representations on the human precentral gyrus. Nature (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10653-x
(Статья вышла онлайн, но пока не включена в тома журнала, однако мы о ней уже подробнее написали в нашей статье, поэтому и включаем в дайджест).
Судьба клеток нервного гребня решается рано
Нервный гребень порождает множество типов клеток, которые расселяются по телу и населяют разные ткани. Но как связаны линии его производных и насколько рано определяется судьба клеток, покидающих нервную трубку, оставалось спорным. С помощью CRISPR-«штрихкодирования» у мышей и анализа мозаичных вариантов у человека авторы показали, что клоны предшественников широко расселяются по обеим сторонам вдоль оси «голова – хвост», но почти не пересекаются между сенсорной и симпатической линиями. Вычислительное моделирование указывает, что большинство клеток жестко определяют свою судьбу еще до выхода из нервной трубки. Съемка в реальном времени на эмбрионах перепела показала, что расселение клеток вдоль оси тела зависит от фактора роста фибробластов. Вывод – предопределенность судьбы клеток возникает преимущественно внутри нервной трубки, и лишь небольшая доля вышедших клеток сохраняет способность дать и сенсорные, и симпатические производные.
Vong, K. I., Alvarez, Y. D., Gleeson, J. G. et al. Developmental organization of sensory and sympathetic ganglia. Nature 654, 734–743 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10313-0
В мигрирующих нейронах возникают и чинятся разрывы ДНК
У раковых клеток сильная деформация ядра может рвать ядерную оболочку и повреждать ДНК, что связывают со злокачественным перерождением. У мигрирующих молодых клеток тоже мягкое ядро, способное деформироваться и протискиваться сквозь узкие щели. Но насколько этот обычный, физиологический процесс опасен, и кто отвечает за сохранность генетического материала? Авторы показали, что миграция нейронов в развивающейся коре больших полушарий и мозжечка сопровождается массовыми двухцепочечными разрывами ДНК из-за механического напряжения при протискивании сквозь тесные межклеточные пространства. При этом, в отличие от многих клеток, их ядерная оболочка не рвется. Разрывы связаны с топоизомеразой-IIβ и чинятся по механизму негомологичного соединения концов прямо в ходе развития, без гибели клеток. Если же выключить фермент репарации (лигазу IV) в начале миграции, разрывы в нейронах мозжечка накапливаются, слегка меняется работа генов, а во взрослом возрасте у мышей появляются легкие двигательные нарушения. То есть неисправленные повреждения ДНК, возникающие при нормальном развитии мозга – потенциальный фактор риска.
Zhang, Z., Canela, A., Kengaku, M. et al. Confined migration induces non-lethal DNA damage in developing neurons. Nature 654, 1098–1107 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10648-8
Подробнее — в нашей статье.
3D-атлас мозга миноги и «чертеж» мозга предка позвоночных
Мозг позвоночных возник более 500 млн лет назад. Минога – бесчелюстное позвоночное с относительно простым мозгом – занимает удобное положение для реконструкции черт нашего древнего предка. Объединив пространственную транскриптомику и секвенирование ядер отдельных клеток, авторы построили трехмерный молекулярный атлас мозга миноги – 209 отдельных кластеров клеток в 14 областях. Сравнение с мозгом мыши и других позвоночных (по данным отдельных клеток – восемь видов, по пространственным – пять) выявило широкую сохранность общего плана регионов – своего рода древний «чертеж», а внутри него –заметное расхождение по линиям. Специализация нейронов, судя по данным, во многом определялась изменениями в семействах генов. Удалось проследить и раннее эволюционное происхождение мозжечковых структур.
Wu, H., Chen, D. et al. Lamprey 3D single-cell transcriptomics reveals ancestral and specialized features of the vertebrate brain. Science 392, 6804 (2026). https://doi.org/10.1126/science.aea2535
Гибкая миелинизация помогает «обернуть» ветвящиеся аксоны
Миелиновые оболочки, которые в центральной нервной системе строят олигодендроциты, критически важны для работы нейронных цепей. Их распределение сильно различается между зонами мозга, типами нейронов и даже отдельными аксонами, но механизмы этого узора изучены плохо. Считалось, что каждый отросток олигодендроцита образует ровно одну миелиновую муфту, а это плохо подходит для сильно ветвящихся аксонов. На рыбках данио рерио и мышах авторы показали, что один отросток оборачивает аксон с разной скоростью на разных участках. Благодаря этому он может «перешагивать» через точки ветвления и перехваты Ранвье, образуя цепочки муфт, соединенных тонкими цитоплазматическими мостиками. В коре такие «перинодальные мостики» позволяют одному олигодендроциту покрывать миелином сильно ветвящиеся аксоны тормозных парвальбуминовых интернейронов. Обратная сторона гибкости заключается в том, что концевые муфты в этих цепочках чаще разрушаются в стареющем мозге, так как они уязвимее и, по-видимому, вносят непропорционально большой вклад в потерю миелина.
Call, C. L., Neely, S. A., Bergles, D. E. et al. Flexible ensheathment of axons enables myelination of complex CNS networks. Nature 654, 724–733 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10312-1
Очаги в белом веществе бьют по серому, но воспаление бывает и полезным
Очаговые поражения белого вещества встречаются при большинстве нейродегенеративных заболеваний. Появляются они рано, но их обычно считают независимыми от процессов в сером веществе (воспаления, потери синапсов) или вторичными по отношению к ним, а влияние на работу нейронных цепей изучено мало. Авторы создали такой очаг в четко очерченном контуре мозга крысы. Оказалось, поражение белого вещества вызывает временные изменения активности нейронов и активацию микроглии, а следом – потерю синапсов и усиленное «поедание» синапсов микроглией в сером веществе. Впрочем, все это обращалось вспять, если миелин успевал восстановиться. Активацию микроглии обычно считают вредной, но здесь она была неотъемлемой частью регенерации (это подтвердилось на трех разных контурах у мышей). Если блокировать эти временные изменения в сером веществе, восстановление миелина срывается, а если, наоборот, не дать миелину восстановиться, развивается хроническое воспаление – та самая вялотекущая воспалительная реакция, которую считают одним из ведущих механизмов нейродегенерации.
de Faria, O. Jr, Vagionitis, S., Káradóttir, R. T. et al. Focal white matter lesions drive grey matter inflammation and synapse loss. Nature 654, 1033–1043 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10414-w
Откуда берется высокочастотная гамма-активность
Высокочастотную гамма-активность коры используют во множестве исследований, но что именно ее порождает – предмет споров научного сообщетсва. Две главные гипотезы заключаются в том, что это либо суммарные постсинаптические потенциалы, либо (что предполагают чаще) суммарные разряды ближайших нейронов. Если верно второе, то наибольший вклад в сигнал должны давать нейроны, ближайшие к электроду. Чтобы это проверить, обезьян научили с помощью нейроинтерфейса «расцеплять» локальные разряды и гамма-активность на одном электроде. Сама возможность их расцепить говорит о том, что гамма-активность не сводится к сумме локальных разрядов. Вместо этого она коррелировала с совместной работой нейронных популяций, разбросанных на миллиметры коры. Разряды, вносившие больший вклад в эту синхронную активность, сильнее и раньше предшествовали связанной с ними гамма-активности. Похоже, сигнал все-таки рождается из суммарных постсинаптических потенциалов при синхронном срабатывании распределенных нейронов.
Lei, T., Scheid, M. R., Slutzky, M. W. et al. Active dissociation of intracortical spiking and high gamma activity. Nature 654, 744–750 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10331-y
Гиппокамп «слушает» и различает речь даже под наркозом
Насколько сложное распознавание образов зависит от нахождения в сознании? Авторы показали, что под общей анестезией у человека сохраняются различение неожиданных стимулов, обработка смысла и предсказание. С помощью плотного массива микроэлектродов Neuropixels они записывали активность отдельных нейронов и локальных полевых потенциалов в гиппокампе, проигрывая пациентам под наркозом последовательности тонов. Нейроны гиппокампа продолжали улавливать «выбивающиеся» из последовательности тоны, причем эффект нарастал по ходу опыта (около 10 минут) – то есть работала пластичность. Биоподобная рекуррентная нейросеть подтвердила, что обучение и выделение необычного – естественное свойство гибкого различения тонов. А при проигрывании речи активность нейронов и полей несла информацию о смысловых и грамматических признаках естественного языка и даже предсказывала смысл следующих слов. Вывод авторов состоит в том, что в гиппокампе – структуре, далекой от первичной сенсорной коры – сложная обработка сигналов идет даже без сознания.
Katlowitz, K. A., Cole, E. R., Sheth, S. A. et al. Plasticity and language in the anaesthetized human hippocampus. Nature 654, 714–723 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10448-0
Текст: Анна Хоружая
Читайте материалы нашего сайта во ВКонтакте, Одноклассниках, Яндекс-Дзен и каналах в Telegram и MAX
