Нейроны на стадии плода генерируются в стенках желудочков головного мозга, а затем мигрируют в конечный пункт назначения в коре головного мозга у женщин между шестой и шестнадцатой неделями беременности. Эта миграция регулируется многочисленными молекулярными сигналами, которые контролируют темп этого движения, так что нейроны прибывают в нужное место в нужное время. Если эта миграция навсегда прервется, новорожденный ребенок может страдать, например, от умственной отсталости или эпилептических припадков. Но что произойдет, если нейроны попадают в нужное место, но задерживаются?
Важность пунктуальности для создания нейронных связей«Чтобы найти ответ, мы манипулировали in utero сигнальными путями Wnt, которые регулируют скорость миграции в нескольких тысячах нейронов крыс, — начинает Йожеф Кисс, профессор кафедры базовой нейробиологии медицинского факультета UNIGE, так что нейроны располагаются. надлежащим образом, но поздно. Затем мы проверили, что они были в нужном месте, и провели различные поведенческие тесты на крысах, когда они стали взрослыми ». Нейробиологи сделали два открытия: крысы не только проявляли проблемы с общительностью, но и развивали повторяющееся компульсивное поведение — оба симптома, связанные с аутизмом у людей. Но как может опоздание всего нескольких тысяч нейронов из миллионов нарушить работу мозга до такой степени?
«Когда мы отметили поздние нейроны, — продолжает профессор Кисс, — мы заметили, что они получают меньше волокон и, как следствие, создают меньше синаптических контактов с другими нейронами по сравнению с« точечным »нейроном. Это отсутствие связей приводит к снижение нейрональной активности, что в конечном итоге влияет на взаимодействие и связь между левым и правым полушариями мозга ». Поздние нейроны, поскольку они изначально плохо связаны, устанавливают меньше контактов со своими коллегами в другом полушарии.
В послеродовой период у крыс у нейронов есть только десять или около того дней для развития этих связей между двумя полушариями: отсюда влияние задержки в несколько дней на развитие мозга и связанные с этим поведенческие последствия.Наверное, потерянное время!
Впоследствии исследователи UNIGE изучили возможность наверстать упущенное нейронами, которые не мигрировали по расписанию, за счет дистанционной стимуляции их активности. «Мы добавили ген к поздним нейронам, чтобы мы могли управлять нейронной активностью удаленно. Мы стимулировали их, когда хотели, чтобы попытаться восполнить задержку и последующее отсутствие активности.
И это сработало!» говорит Поцелуй. Фактически, благодаря дистанционной активационной «терапии» исследователи обнаружили, что связи между двумя полушариями сформировались правильно и что никаких поведенческих расстройств у взрослых крыс не возникало. «Но это нужно делать в критический период», — добавляет Кисс. «Другими словами, в течение десяти дней постнатально, когда у крыс развиваются межполушарные связи. Активация нейронов после этого так называемого« критического периода »не спасет нормальную связь и поведение».Неврологи из UNIGE впервые продемонстрировали, что, хотя мозг может быть сформирован нормально, он может давать сбой из-за задержки миграции нейронов.
Эта горстка плохо интегрированных нейронов кажется достаточной, чтобы нарушить связь между двумя полушариями мозга, вызывая поведенческие проблемы. Более удивительно то, что теперь мы знаем, что эффекты задержки миграции на связность могут быть обращены вспять, если активность нейронов стимулируется извне контролируемым образом в критический период развития аксонов.
Как заключает профессор Кисс: «Теперь мы можем думать о способах обнаружения задержки в межполушарных связях и разработать« активационную терапию »на клиническом уровне, чтобы предотвратить поведенческие проблемы, наблюдаемые при расстройствах нервного развития, таких как аутизм».