Исследования в области развития человеческого мозга проливают свет на нарушения нервно-психического развития

Новое исследование, проведенное Институтом психиатрии, психологии и неврологии (IoPPN) в Королевском колледже Лондона, показало, что некоторые процессы, лежащие в основе раннего развития ГАМКергических нейронов, нейронов, которые производят основной ингибирующий химический мессенджер в центральной нервной системе, согласуются между людьми и мышами.


Исследование, опубликованное в журнале Science, является результатом сотрудничества между Королевским ИоППН и несколькими китайскими учреждениями. Это первое тщательное исследование развития межнейронов человека, которое прояснило важные сходства и различия между развитием мозга человека и мыши.

Понимание механизмов, контролирующих генерацию гамкергических интернейронов коры головного мозга человека, имеет важные последствия для здоровья человека. Состояния нервно-психического развития, такие как аутизм и шизофрения, вызваны, по крайней мере частично, генетическими изменениями, поскольку генетические изменения приводят к повышенной восприимчивости к этим расстройствам, влияя на то, как развиваются определенные типы клеток.

Исследователи использовали секвенирование одноклеточной РНК, чтобы определить возникновение клеточного разнообразия в ганглиозных возвышенностях — области происхождения ГАМКергических интернейронов. При этом они обнаружили удивительную согласованность между ранними процессами развития в мозге мышей и людей.

Секвенирование позволило профессору Оскару Марину из Королевского ИоППН и его коллегам построить пространственные и временные карты экспрессии генов в начале второго триместра развития человека (что эквивалентно 9-18 неделям гестационного периода).

Организация и клеточная архитектура головного мозга, самой большой и наиболее развитой части мозга, в целом сохраняются у млекопитающих, хотя как его размер, так и сложность сильно различаются у грызунов и приматов. Предыдущие анализы показали, что клетки, составляющие кору головного мозга, относительно похожи у мышей и людей. Однако существуют значительные различия в относительных пропорциях, распределении тканей и паттернах экспрессии генов определенных типов интернейронов во взрослом мозге мышей и людей.

Профессор Марин, заведующий кафедрой нейробиологии развития в Королевском ИОППН, сказал, что "эта работа объясняет возникновение ГАМКергических нейронов человека и определяет общие черты и различия между нами и грызунами. Важно отметить, что наша работа позволяет выйти на новый уровень понимания нарушений нервно-психического развития. Многие из этих расстройств имеют перекрывающуюся генетику и фенотипы, а изменения в полосатых и кортикальных ГАМКергических нейронах были достоверно задокументированы как при аутизме, так и при шизофрении".

Теперь исследователи надеются, что эта работа позволит другим исследованиям связать вариации генов и типы клеток при расстройствах нервно-психического развития, что приведет к новым открытиям и новым возможностям для индивидуализированной терапии.