Революция в голове. Как новые нервные клетки омолаживают мозг

К сожалению, из работ Альвареса-Буйльи мы также знаем, что эта форма нейрогенеза почти или даже совсем не встречается у человека, хотя в стенках желудочков мозга у нас тоже до старости сохраняются клетки-предшественницы^{30}. Позже Йонас Фрисен подтвердил это своим сенсационным радиоуглеродным методом^{31}. Конечно, ситуация вызывает вопросы. Зачем нам стволовые клетки, если из них вообще не формируются новые нейроны? Может быть, у них есть еще какие-то функции?

Хотя нейрогенез в обонятельной луковице человека не слишком бередил фантазию ученых, – ведь у нас очень слабый нюх, в отличие от грызунов и собак, которые постоянно работают носом и наверняка иначе расставили бы приоритеты в программе исследований, – само по себе открытие стволовых клеток в стенках желудочков имело большой эффект. Дело в том, что в материнской утробе именно из них развивается весь мозг. А по окончании развития, во взрослом возрасте, со стенкой желудочка граничат такие области мозга, где «новые нервные клетки» были бы очень кстати в случае разнообразных болезней, например при определенных видах инсульта. Группа ученых во главе с Олле Линдвалем и Заалом Кокайя из Лундского университета на юге Швеции посвятила свою работу этой форме «восстановительного нейрогенеза». Мы вернемся к этому в последней главе.

Однако совершенно независимо от медицинского применения, для науки нейрогенез в стенках желудочков представляет большой интерес. Дело в том, что там, где их возможности ограничены, ученые охотно используют в качестве модели доступные для исследования явления. Активное поведение стволовых клеток в стенках желудочков позволяет делать выводы о важных механизмах развития. В этой зоне, которую ученые называют субвентрикулярной или обозначают сокращением SVZ, стволовые клетки намного более активны, чем в гиппокампе, и, кроме того, их деятельность принципиально иная. Иногда больше всего информации кроется в различиях.

Фред Гейдж: нейрогенез взрослых находит свое место

Многие считают Фреда Гейджа (по прозвищу Расти – ржавый)[21] отцом современных исследований нейрогенеза. Точно так же, как и Альтман, по образованию Гейдж психолог-исследователь. Но сначала он стал известен благодаря работам по трансплантации клеток мозга. Эта тема была популярна в 80-е годы, задолго до того, как разгорелась эйфория вокруг стволовых клеток. Нейротрансплантация была благодатной областью, но, с другой стороны, одновременно несла в себе большое разочарование. Нервные клетки с трудом поддаются пересадке и плохо приживаются. Собственно, прижиться могут только незрелые нейроны. Но где их взять? Вопрос об источнике пригодных для пересадки клеток побудил ученых искать стволовые клетки, из которых их можно было бы культивировать[22]. В этих условиях с данной темой начали работать коллеги Гейджа – Ясодхара Рэй и Тео Палмер, которые в конце концов добились успеха. Вскоре после того, как обнаружили такие клетки, стало понятно, что возможность использовать их для пересадки – самое незначительное следствие этого открытия. Дело в том, что с нейротрансплантацией связаны и другие, слишком большие препятствия, даже когда незрелых нейронов можно получить достаточно много. Зато стволовые клетки позволяли объяснить нейрогенез взрослых и взглянуть на мозг совершенно иначе: его развитие никогда не прекращается, раз и во взрослом, и в старом мозге еще есть стволовые клетки, способные к образованию новых нейронов. Гейдж был одним из первых, кто это понял, и точно первым, кто стал развивать и разрабатывать эти данные.

Илл. 12. Фред Гейдж, вероятно, самый разносторонний из исследователей нейрогенеза. Хотя открытие нейрогенеза взрослых ему не принадлежит (вопреки расхожему мнению), он осуществил «большой синтез», сумев связать воедино открытие стволовых клеток и образования новых клеток в мозге взрослых

В 2000 году Гейдж опубликовал в журнале Science статью, которая стала своего рода Великой хартией в данной области исследований – до сих пор она остается одной из самых часто цитируемых работ по стволовым клеткам^{32}. Но одно дело – теоретическое прозрение, а другое – последующие исследования, которыми его нужно подкрепить. Тем не менее именно это Гейджу и его коллегам удалось во всей широте и глубине. Сюда входят работы, которые мы рассмотрим позже, а также сложнейшие исследования, посвященные деталям нейрогенеза взрослых, в первую очередь касающиеся механизмов его регуляции, связей, в которые вступают новые клетки, и их функции. На многих это «портфолио» производит почти пугающее впечатление, а иным конкурентам может показаться, что они попали в сказку «Заяц и ёж»[23]: куда ни прибежишь, Гейдж здесь уже был.