Відростки нейронів підкоркової огорожі проникають в найбільш далекі відділи мозку.
Щоб зрозуміти, як працює мозок, ми повинні знати, як виглядають його нейронні ланцюжки, як нейрони з'єднуються один з одним. А для цього потрібно знати, як виглядає кожен окремий нейрон з усіма його відростками - аксоном і дендритами. Завдання надзвичайно складне, особливо якщо вирішувати його звичними нейробіологічними методами.
Один з цих методів виглядає так: у нейрон вводять фарбу, яка поширюється по його аксону і дендритам, а потім мозок «шинкують» на дуже тонкі зрізи, перевіряючи, куди пішов барвник. З огляду на те, що нейронні відростки часто сильно гілюються і поширюються на великі відстані, до кінця за ними простежити не завжди вдається.
Однак останнім часом нейробіологи винаходять для цього завдання все нові способи, більш надійні і не такі трудомісткі, і один з таких способів придумали в дослідницькій групі Крістофа Коха, президента Алленівського інституту мозку. Методами генетичної інженерії мишам вводили гени флуоресцентних білків, причому гени були забезпечені регулятором, який включав їх у відповідь на появу якоїсь речовини.
Коли речовину згодовували тваринам, гени білків, що світяться, прокидалися, але не скрізь, а лише в деяких нейронах особливої зони мозку під назвою огорожа. У результаті нервові клітини у мишей починали світитися по всіх своїх відростках (флуоресцентні білки поступово поширювалися по всьому нейрону), а оскільки таких клітин було небагато, їх дуже легко було розрізнити в товщі мозку. Плюс нового методу в тому, що він дозволяє повністю пофарбувати живі нейрони без хірургічного втручання.
Десять тисяч зрізів, зроблених з мозкової тканини, відповідним чином оброблені на комп'ютері, дозволили зробити тривимірну карту трьох нейронів огорожі. Виявилося, що, хоча вони називаються нейронами огорожі, їх відростки поширюються далеко в обидві півкулі, а один з нейронів цілком опоясує мозок подібно короні.
За словами самого Крістофа Коха, досі нічого подібного нейробіологам не траплялося. Звичайно, і у миші, і у людини, і у інших тварин є дуже довгі нейрони - наприклад, в ногах, в яких нейронний відросток може тягнутися через всю кінцівку, або в стовбурі мозку, чиї нервові клітини проходять через весь мозок. Однак у нейронів огорожі є важлива відмінність - вони контактують з більшістю відділів мозку, контролюють поведінку і аналізують сенсорну інформацію.
З експериментів з томографічного сканування мозку відомо, що огорожа підтримує дуже багато контактів з іншим мозком, і, хоча вона відноситься до підкіркових структур, багато хто вважає, що саме вона відіграє ключову роль у роботі свідомості (першими цю ідею висунули Френсіс Крік і Крістоф Кох ще в середині 2000-х). Однак до сьогоднішнього дня ніхто не розглядав детально, як влаштовані її нейрони.
Нові дані, безумовно, підтверджують те, що ми знаємо про огорожу і про її великі зв'язки з іншими мозковими зонами. Вивчати її багато в чому простіше, ніж інші нервові центри, не в останню чергу завдяки тому, що в огорожі не дуже багато різних типів нейронів.
У найближчій перспективі, ймовірно, нейробіологи спробують схожим чином простежити і за іншими її клітинами - і тоді можна буде сказати, наприклад, в різні області йдуть різні нейрони огорожі, або ж їх відростки групуються в межах декількох одних і тих же маршрутів.
За матеріалами NatureNews.