В октябрьских выпусках Nature (том 658, выпуски 8134-8138) вы сможете узнать о том, как в мышь без собственной коры (и без желания) пересадили человеческий органоид и что из этого выросло, как мозг на ходу смешивает несколько целей и почему мыши сами распределяют роли ведущего и ведомого, какие нейроны копят потребность в сне, а какие рассылают по всей коре сигнал к синхронизации. А еще – как выглядит жировая карта мозга, откуда в стареющем мозге человека берется новая микроглия, что защищает нейроны при воспалении и почему тау-белок переносит болезнь, сохраняя свою форму.
А в октябрьских выпусках Science на первый план выходят вороны, которые решают задачи вдвое быстрее человека, развитие мозжечка у недоношенных детей, птичьи песни, которые похожи на человеческую речь, и хроническая боль, которая, как выяснилось, у женщин устроена иначе, чем у мужчин.
Nature
Обложка тома 658, выпуск 8135. Она посвящена работе, в ходе которой вживили человеческий кортикальный органоид в мозг мыши, лишенной собственной коры
Нейронные цепи, поведение и мотивация
Как мозг на ходу смешивает несколько целей
В жизни мы редко выбираем из готового списка вариантов. Чаще приходится непрерывно подправлять действие, пока цель меняется у нас на глазах. Авторы предложили людям преследовать убегающую добычу и разложили это поведение на составляющие. Выяснилось, что человек не выбирает одну стратегию, а держит несколько и смешивает их в разных пропорциях, а сверху этим распоряжается своего рода управляющий второго уровня. Нейроны передней поясной коры предсказывали крупные смены такой смеси, нейроны гиппокампа хранили и обновляли скрытое состояние стратегии на раннем этапе планирования, а орбитофронтальная кора отвечала за оценку происходящего, но непрерывной подстройкой не управляла.
Chericoni, A., Fine, J. M., Hayden, B. Y. et al. Neural basis of compositional control. Nature 658, 163–173 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10896-8
Мыши сами распределяют роли ведущего и ведомого
Когда двое делают общее дело, роли обычно складываются сами. Авторы придумали для мышей задачу на сотрудничество и увидели то же самое – устойчивые роли возникали из взаимных подстроек, и от них зависела скорость обучения. Нарушение работы медиальной префронтальной коры мешало сотрудничать, причем особенно у ведомых. Кальциевая визуализация показала, что эта область не только отражает расклад ролей, но и строит карту ценности положения напарника относительно самого животного, и строит ее по-разному в зависимости от роли.
Cheng, Y., Chen, Y., Wu, H. Z. et al. Asymmetric prefrontal representations for leader–follower dynamics. Nature 658, 174–185 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10900-1
Полезное действие опиоидов удалось отделить от привыкания
У опиоидов обезболивание и формирование зависимости переплетены, и развести их трудно. Авторы создали налоксонDART – вариант клинического антагониста опиоидных рецепторов налоксона, который действует только на заранее выбранный тип клеток, и направили его на холинергические интернейроны прилежащего ядра. Животные переставали связывать морфин с местом, где его получали, то есть опиоидное научение не складывалось. При этом обезболивание, двигательное возбуждение и его усиление от повторных доз остались прежними, а уровень дофамина в прилежащем ядре по-прежнему рос. Менялось другое – не падал ацетилхолин.
Yousefzadeh, S. A., Yan, H., Tadross, M. R. et al. A cholinergic hub in the nucleus accumbens gates opioid-reward learning. Nature 658, 186–195 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10887-9
Эндоканнабиноиды подкручивают усиление в погоне за наградой
Эндоканнабиноидная система – самая распространенная система нейромодуляции в мозге млекопитающих, и в опытах на срезах видно, как она приглушает или усиливает приходящие сигналы. Оставалось неясным, делает ли она это у свободно ведущего себя животного и влияет ли на мотивацию. Авторы соединили физиологию, визуализацию, генетику и машинное обучение и показали, что выброс эндоканнабиноидов в определенном пути от таламуса к полосатому телу управляет тем, насколько животное вовлечено в поиск награды.
Marcus, D. J., English, A. E., Bruchas, M. R. et al. Endocannabinoids facilitate reward engagement through retrograde gain control. Nature 658, 1248–1259 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10967-w
Мозжечок разводит похожие задачи, а кора их обобщает
Учиться – значит одновременно замечать общее у похожих ситуаций и не путать их между собой. Мыши осваивали два разных навыка с одинаковым временным рисунком, а авторы снимали активность сразу в премоторной коре и в зернистых клетках мозжечка. Кора вела себя одинаково в обеих задачах, то есть обобщала. А зернистые клетки, вопреки ожиданию, не раскладывали задачи по огромному числу новых признаков – они согласованно разворачивали свой узор активности в сторону, разводя контексты.
Garcia-Garcia, M. G., Wójcik, M. J., Wagner, M. J. et al. Granule cells reorient cortical trajectories to separate contexts. Nature 658, 977–986 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10946-1
Сон и его регуляция
Редкие нейроны рассылают по коре сигнал к синхронизации
Во время медленного сна по всей коре идут согласованные медленные ритмы, но как именно их удается согласовать на больших расстояниях, было непонятно. Авторы нашли у мышей редкий тип тормозных нейронов коры, который включается при низком уровне бодрости и почти молчит при высоком. В отличие от большинства тормозных клеток, работающих рядом с собой, эти «рассылают» длинные аксоны сразу в несколько областей. Их включение само по себе запускало ту самую многозонную синхронизацию, которой характерен сон.
Ratliff, J. M., Terral, G., Batista-Brito, R. et al. Neocortical long-range inhibition promotes cortical synchrony and sleep. Nature 658, 442–453 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10876-y
Рисунок 1 из статьи Ratliff и соавторов. Редкие «дальнобойные» тормозные нейроны коры и их активность при разных уровнях бодрости. Nature, лицензия CC BY 4.0
Где копится потребность в сне
Чем дольше мы бодрствуем, тем сильнее потом хочется спать, и обычно это компенсируется более долгим и глубоким сном. Авторы сопоставили у мышей активность всего мозга при лишении сна, при восстановительном сне и в обычном суточном ритме. Кандидатами на хранение накопленного дефицита оказались передняя медиальная преоптическая область и срединное ядро шва. Включение откликавшихся на лишение сна клеток удлиняло и углубляло сон, как после бессонной ночи, а их подавление сон сокращало и отменяло нарастание сонливости.
Joo, W., Diester, C., Schier, A. F. et al. Wake-activated neuronal populations that regulate sleep drive. Nature 658, 987–997 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10928-3
Модели человеческого мозга
Человеческий органоид вырастили в мыши без собственной коры
Подробно об этой работе мы уже рассказывали. Живую ткань человеческого мозга изучать почти невозможно, и органоиды эту брешь закрывают лишь отчасти, ибо плохо встраиваются в настоящие нервные цепи. Авторы генетическими приемами освободили для них место – убрали у мышей возбуждающие нейроны новой коры и гиппокампа, а новорожденным животным вживили в образовавшуюся полость кортикальный органоид человека. Трансплантат разрастался, занимая большую часть объема коры, давал разные типы человеческих клеток, включая проекционные нейроны пятого слоя, и встраивался в нервную систему хозяина. На такой модели авторы смотрели и поведение, и последствия повреждения мозга. Работа велась под развернутым этическим надзором, и авторы отдельно подчеркивают, что подобным моделям нужны ясные правила.
Kaganovsky, K., Kelley, K. W., Pașca, S. P. et al. Developmental xenocortication using human-derived organoids in mice. Nature 658, 430–441 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-11032-2
Чего не хватает органоидам, чтобы повторить развитие коры
Все возбуждающие нейроны коры происходят от радиальной глии, и в живом мозге ее потомство появляется по строгому расписанию. Авторы перенесли в органоиды метод прослеживания клеточных родословных и увидели другое – в органоиде радиальная глия ведет себя пластично, расписание сбивается, а разнообразие типов нейронов в потомстве одной клетки падает. Причем сами клетки-предшественники по профилю работы генов выглядели как положено. Значит, дело не в них, а в подсказках окружения, которых в самоорганизующейся культуре просто нет.
Stouffer, M., Miranda, O. A., Hippenmeyer, S. et al. Temporal uncoupling of radial glia lineage progression in cortical organoids. Nature 658, 716–724 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10916-7
Карты и атласы мозга
Жировая карта мозга с делением на липизоны
Липиды – основа мембран, от них зависит передача сигнала между нейронами, а их сдвиги сопровождают многие болезни мозга. Авторы составили карту мембранных липидов мозга взрослой мыши с разрешением в микрометры, у самцов и самок и отдельно при беременности. Оказалось, что липидный состав делит мозг на собственные биохимические территории, которые авторы назвали липизонами. Они частично повторяют расположение типов клеток, но захватывают и дальние окончания аксонов, выявляют новую ось различий между олигодендроцитами белого вещества и показывают слоистость в сосудистом сплетении и в стенках желудочков.
Fusar Bassini, L., Schede, H. H., La Manno, G. et al. The lipidomic architecture of the mouse brain. Nature 658, 205–217 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-11050-0
Рисунок из статьи Fusar Bassini и соавторов. Карта мембранных липидов мозга мыши и выделенные по ней территории. Nature, лицензия CC BY 4.0
Трехмерная укладка генома в глии развивающейся коры
Работу генов определяет не только последовательность ДНК, но и то, какие участки сближены в пространстве ядра. Авторы разобрали такую трехмерную организацию у четырех типов глиальных клеток из коры человеческого плода середины беременности – вентрикулярной и наружной радиальной глии, предшественников олигодендроцитов и микроглии. Сведя вместе работу генов, доступность хроматина, метилирование ДНК и пространственные контакты, они нашли регуляторные участки, свои для каждого типа клеток. Это помогает понять, как некодирующие варианты ДНК связаны с психическими расстройствами и что отличает развитие коры человека.
Jones, I. R., Wang, L., Shen, Y. et al. 3D epigenome of glial cell types in developing human cortex. Nature 658, 795–804 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10987-6
Иммунитет, глия и защита нейронов
В костях черепа нашли лимфоидные структуры, следящие за мозгом
Мозг давно перестали считать отрезанным от иммунной системы – между черепом и твердой мозговой оболочкой есть каналы, по которым ходят спинномозговая жидкость и иммунные клетки. Авторы обнаружили в костном мозге черепа настоящие лимфоидные структуры с зародышевыми центрами и особой популяцией T-клеток, которые помогают B-клеткам включиться в работу. Эти структуры улавливают антигены, пришедшие из центральной нервной системы, и отвечают на них, а в мышиных моделях опухолей мозга вносят вклад в противоопухолевый иммунный ответ.
Park, J. H., Abramishvili, D., Kipnis, J. et al. Functional role of skull lymphoid structures in CNS immunosurveillance. Nature 658, 196–204 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10951-4
Рисунок 1 из статьи Park и соавторов. Лимфоидные структуры в костном мозге черепа мыши. Nature, лицензия CC BY 4.0
Откуда в стареющем мозге человека берется новая микроглия
У мышей микроглия закладывается еще до рождения и дальше обновляется сама, почти без притока клеток из крови. С человеком все было менее ясно. Авторы воспользовались тем, что каждая клетка несет собственный набор накопленных мутаций, и по этим меткам проследили, откуда взялись клетки в мозге 20 пожилых людей. Приток клеток из костного мозга нашелся у всех, причем пришлые клетки походили на микроглию и местами составляли заметную часть ее пула.
Belk, J. A., Zhang, Y., Jaiswal, S. et al. Somatic mutations reveal the ontogeny of microglia in human ageing. Nature 658, 963–971 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10939-0
Что помогает нейронам выстоять при воспалении
При рассеянном склерозе инвалидность в первую очередь связана с гибелью нейронов, и почему одни клетки держатся, а другие нет, было неясно. Авторы изучали ганглиозные клетки сетчатки – они страдают при этой болезни и удобны для сравнения. Оказалось, что устойчивость связана с количеством белка под названием фактор комплемента H внутри самой клетки. Он появлялся в нейронах в ответ на воспаление и окислительный стресс, сдерживал накопление активных форм кислорода и перекисное окисление липидов, располагаясь в эндоплазматической сети.
Mayer, C., Woo, M. S., Friese, M. A. et al. Intracellular complement factor H protects neurons during CNS inflammation. Nature 658, 765–773 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10981-y
Мозг и болезни
Тау-белок переносит болезнь, сохраняя свою форму
Считается, что нейродегенеративные болезни расходятся по мозгу подобно прионам – белковые нити заставляют здоровый белок складываться так же, как сложились они сами. Но главное допущение этой гипотезы, что при передаче форма сохраняется, до сих пор не проверяли напрямую. Авторы вводили мышам тау-нити из мозга людей с болезнью Альцгеймера и с кортикобазальной дегенерацией. В мозге животных собирались нити уже из мышиного тау, но с той же структурой, что у введенного образца.
Lövestam, S., Shimozawa, A., Scheres, S. H. W. et al. Prion-like transmission of human tau strains in the mouse brain. Nature 658, 972–976 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-11061-x
Рисунок 1 из статьи Lövestam и соавторов. Строение тау-нитей, переданных от человека мыши. Nature, лицензия CC BY 4.0
Синапсы при болезни Альцгеймера теряются не только из-за воспаления
Потерю синапсов при болезни Альцгеймера обычно связывают с нейровоспалением и чрезмерным аппетитом микроглии. Авторы показали, что по мере развития болезни у мышей астроциты и микроглия действительно активнее съедают возбуждающие синапсы, но тормозные при этом трогают меньше. А значит, одного воспаления для ранней потери синапсов может быть недостаточно. Одним из самых первых изменений оказалось появление особых возбуждающих нейронов с несвойственной им работой гена Erbb4. Выключение этого гена снимало и нарушения активности сети, и потерю синапсов, и реакцию глии, и отложение амилоида, и когнитивные нарушения. Включение его у здоровых мышей, наоборот, воспроизводило эти признаки болезни.
Lee, S. Y., Park, E., Chung, W.-S. et al. Aberrant excitatory neuronal ERBB4 promotes Alzheimer’s disease pathology. Nature 658, 725–735 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10964-z
Еще один ген нейропластичности
При нарушениях развития нервной системы страдают быстрые тормозные нейроны гиппокампа с белком парвальбумином, а это ведет к перевозбуждению сети, приступам и трудностям с памятью. Авторы искали гены, от которых зависит способность этих клеток меняться под влиянием опыта, и обнаружили, что многие из найденных кандидатов повреждены при расстройствах аутистического спектра. Включение гена Meis2 в таких нейронах у взрослых мышей с моделью нарушения развития возвращало им способность перестраиваться, улучшало память и работу сети и подавляло приступы.
Shih, Y.-T., Alipio, J. B., Sahay, A. et al. Procognitive restoration of PV neuron plasticity in neurodevelopmental disorders. Nature 658, 736–746 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10907-8
Science
Обложка тома 394, выпуск 6823 от 29 октября. На ней огненная саламандра у лесного ручья в болгарском Брацигово – номер открывает работа о том, где именно пресноводным видам угрожают действия человека
Верхушки дендритов держат правило, а тело клетки – сам звук
Один и тот же сигнал требует разных действий в зависимости от обстановки. Телефонный звонок дома означает «ответить», а на совещании – «отключить звук», в крайнем случае «встать и выйти из комнаты». Авторы снимали активность одновременно с верхушечных дендритов и с тел нейронов пятого слоя слуховой коры, пока мыши выполняли задачу, где смысл звука зависел от контекста. Оказалось, что обязанности разделены. Верхушечные дендриты, собирающие сигналы из верхних слоев коры, держат текущее правило, а тело клетки обрабатывает сам звук. Гибкий выбор получается только тогда, когда эти два потока складываются вместе.
Zhang, Y., Liu, Y., Xu, N.-l. et al. Dendritic computation for abstract rule-based flexible decision-making. Science 394, Issue 6821 (2026). https://doi.org/10.1126/science.adz5323
Ворона принимает решение вдвое быстрее человека
Об этой работе мы тоже уже рассказывали буквально на днях. Как устроено восприятие и решение у птиц, известно куда хуже, чем у млекопитающих. Авторы предложили серым воронам классическую задачу – определить, куда движется зрительный узор. Птицы отвечали в среднем за 235 миллисекунд, примерно вдвое быстрее обезьян и людей, и при этом не теряли в точности. Записи из конечного мозга показали, что нейроны, чувствительные к направлению движения, выдают будущий выбор уже через 70 миллисекунд после появления стимула, за 170 миллисекунд до самого ответа. Их активность нарастает тем круче, чем очевиднее стимул. В сопроводительной статье-перспективе это обсуждают как свидетельство вычислительной эффективности птичьего мозга.
Schmidbauer, P. & Nieder, A. Ultrarapid decision-making in an avian brain. Science 394, Issue 6822 (2026). https://doi.org/10.1126/science.aed6459
Мозжечок недоношенных детей сбивается с собственного расписания
Мозжечок растет и собирает свои цепи в основном в третьем триместре, и преждевременные роды происходят именно в этот период. Авторы соединили прижизненную нейровизуализацию и оценку развития детей с посмертным пространственным анализом работы генов и гистологией. Чем меньше был срок при рождении, тем сильнее отклонялись и рост мозжечка, и последующие показатели развития, причем это слабо зависело от сопутствующих обстоятельств родов. На клеточном уровне нашлось незавершенное созревание зернистых клеток и нарушенная отделка клеток Пуркинье. Выходит, дело не столько в осложнениях, сколько в том, что у развития есть собственное внутреннее расписание.
Sanidas, G., Simonti, G., Kratimenos, P. et al. Intrinsic gestational timing governs human cerebellar development after preterm birth. Science 394, Issue 6823 (2026). https://doi.org/10.1126/science.aeb9095
Птичьи песни устроены как человеческая речь, и обучение тут ни при чем
Песни птиц часто называют аналогом человеческой речи, но проверять это нужно на большом материале. Авторы разобрали записи 367 видов птиц – больше 74 500 звуковых элементов почти из 5900 песен – и сопоставили с 52 человеческими языками, где набралось свыше 15 000 элементов. В выборку попали и виды, которые учатся петь, и те, что не учатся. Общие закономерности с человеческой речью и пением нашлись у всех, и способность к вокальному обучению на сходство заметно не влияла. Похоже, дело в общих двигательных механизмах, которые формируют звук.
James, L. S., Oudyk, K., Sakata, J. T. et al. Pervasive patterns in bird songs resemble those in human speech and song and are independent of vocal learning. Science 394, Issue 6823 (2026). https://doi.org/10.1126/science.adr9983
Если подтолкнуть клеточную уборку, нейроны выживают
Прицельное разрушение белка – уже работающий подход в онкологии, где достаточно убрать один вредный белок. Но при болезнях, где разлажено сразу многое, так не выйдет. Авторы пошли иначе и научились включать саму клеточную систему утилизации, подобрав молекулу, которая снимает с фермента-лигазы блокирующие его белки. Включенная лигаза разбирала сразу несколько мишеней, в клетке налаживался перенос белков в митохондрии и усиливалось дыхание. На клеточных моделях атаксии Фридрейха и митохондриальной недостаточности это восстанавливало работу дыхательной цепи и сохраняло жизнь нейронам – сопоставимо с одобренным препаратом омавелоксолоном. Это доклиническая работа на клеточных моделях.
Chandrasekhar, S., McMinimy, R., Rapé, M. et al. Stimulated protein degradation to promote mitochondrial function and neuronal survival. Science 394, Issue 6823 (2026). https://doi.org/10.1126/science.aed2525
Почему хроническая боль у женщин устроена иначе
Женщины, особенно молодые, непропорционально часто страдают от болевых расстройств – синдрома раздраженного кишечника, эндометриоза, менструальной мигрени, фибромиалгии, остеоартрита, невропатической боли. В обзорной статье авторы сводят вместе то, что накопилось с 2016 года, когда пол стали обязательно учитывать как биологическую переменную. Речь о половых гормонах, о перекличке иммунных клеток с нервными, о кишечной микробиоте и о собственных обезболивающих цепях мозга. Главный сдвиг в том, что от простой констатации «у женщин боли больше» исследования переходят к объяснению, почему именно так.
Venkataraman, A., Midavaine, É., Ingraham, H. A. et al. Sex-specific mechanisms of chronic pain. Science 394, Issue 6819 (2026). https://doi.org/10.1126/science.aeh4468
Текст: Анна Хоружая
Читайте материалы нашего сайта во ВКонтакте, Одноклассниках, Яндекс-Дзен и каналах в Telegram и MAX
