Новое исследование мозговой ткани раскрывает, как мы продолжаем учиться новому.

Асвати Аммотумканди, научный сотрудник в области стволовых клеток и регенеративной медицины, Университет Южной Калифорнии; Чарльз Лю, профессор клинической нейрохирургии, Университет Южной Калифорнии; Майкл А. Бонагвиди, доцент кафедры стволовых клеток и регенеративной медицины, Университет Южной Калифорнии.

Ваш мозг способен создавать новые нейроны даже во взрослом возрасте. Но как редкое появление этих новых нейронов влияет на когнитивные функции?

Нейроны — это клетки, которые управляют функциями мозга, и большинство из них вы получаете при рождении. Хотя основное развитие мозга происходит в раннем возрасте, определённые его области продолжают генерировать новые нейроны на протяжении всей жизни, хотя и в значительно меньшем количестве. Однако остается предметом споров среди учёных, происходит ли процесс нейрогенеза у взрослых и какую функцию он выполняет.

Прошлые исследования показали, что у людей с эпилепсией или болезнью Альцгеймера, а также другими формами деменции количество новых нейронов, появляющихся во взрослом возрасте, меньше, чем у здоровых людей. Но остаётся неизвестным, способствует ли отсутствие новых нейронов когнитивным нарушениям у пациентов с этими неврологическими заболеваниями.

Мы — часть команды, включающей исследователей стволовых клеток, неврологов, нейрохирургов и нейропсихологов. В нашем недавно опубликованном исследовании показано, что новые нейроны, которые образуются в мозге взрослых, связаны со способностью учиться, слушая других людей.

Новые нейроны и обучение

Ученые знают, что новые нейроны способствуют памяти и обучению у мышей. Однако у людей сложность выявления и анализа новых нейронов в мозге взрослых, а также их редкость заставляли исследователей сомневаться в их значимости для функционирования мозга.

Чтобы выяснить связь между нейрогенезом у взрослых и когнитивными функциями, мы изучали пациентов с лекарственно-устойчивой эпилепсией. Эти пациенты проходили когнитивные тесты до операции и жертвовали ткань мозга во время хирургического вмешательства для лечения приступов. Чтобы определить, связано ли количество новых нейронов с конкретными когнитивными функциями, мы искали под микроскопом маркеры нейрогенеза.

Мы обнаружили, что новые нейроны в мозге взрослых связаны с уменьшением когнитивного упадка, особенно в вербальном обучении — то есть способности учиться, слушая других людей.

Для нас это было неожиданным открытием. У мышей новые нейроны известны своей ролью в изучении и ориентации в новых пространствах с помощью зрительного восприятия. Однако у людей мы не наблюдали подобной связи между новыми нейронами и пространственным обучением.

Улучшение когнитивных способностей

Общение с другими людьми и запоминание этих разговоров — неотъемлемая часть повседневной жизни. Однако эта важнейшая когнитивная функция снижается с возрастом, а при неврологических расстройствах ухудшается ещё больше. С увеличением продолжительности жизни людей нагрузка когнитивного упадка на системы здравоохранения во всем мире будет расти.

Наше исследование предполагает, что связь между новорожденными нейронами и вербальным обучением может стать основой для разработки методов лечения, направленных на восстановление когнитивных функций. Усиление генерации новых нейронов может стать потенциальной стратегией для улучшения здоровья мозга и восстановления когнитивных функций у пожилых людей, а также у пациентов с эпилепсией или деменцией. Однако пока это лишь цели, и будущие методы лечения находятся на стадии разработки.

Важно отметить, что наше открытие о том, что новые нейроны функционируют по-разному у мышей и людей, подчёркивает необходимость изучать биологические процессы, такие как нейрогенез, непосредственно у людей, чтобы результаты исследований на животных моделях были актуальны для людей и применимы в клинике.

Текущие препараты для лечения эпилепсии в основном направлены на снижение числа приступов, уделяя мало внимания когнитивным нарушениям, с которыми сталкиваются пациенты. Чтобы улучшить когнитивные результаты, мы начали клиническое испытание, направленное на стимуляцию генерации новых нейронов и улучшение когнитивных функций у пациентов с эпилепсией через аэробные упражнения. На данный момент мы находимся на ранней первой фазе клинического испытания, целью которой является оценка безопасности метода. На данный момент два пациента успешно завершили исследование. Мы планируем привлечь ещё восемь участников для завершения этой фазы.

Объединяя фундаментальную науку и клинические исследования, лучшее понимание процессов регенерации мозга может помочь поддерживать здоровье мозга на протяжении всей жизни.

Если вы хотите читать больше интересных историй, подпишитесь пожалуйста на наш телеграм канал: https://t.me/deep_cosmos