Приматы отличаются от других млекопитающих архитектурой нейронов

Аксоны, то есть передающие нервный импульс другим клеткам выросты, обычно развиваются из тела нейронов. Но иногда они образуются из выростов поменьше — дендритов, через которые получает сигнал извне сам нейрон. Новое исследование показало, что мозг приматов (в том числе человека) отличает особое распределение таких специфических нейронов.

Нейроны, или нервные клетки, служат основой головного и спинного мозга, в том числе человека и других млекопитающих. Каждый нейрон состоит из трех частей, которые заметно различаются по структуре и выполняемым функциям.

Это воспринимающие сигналы от других нейронов ветвящиеся выросты — многочисленные дендриты; сома или тело нейрона, то есть его основная часть, где происходят процессы жизнедеятельности клетки и возникает нервный импульс; и, наконец, аксон — длинный и, как правило, единственный вырост, передающий сигнал дальше по цепочке. Именно аксоны образуют нервные волокна, которые связывают мозг и различные органы — для этого у таких «проводов» даже есть особая изоляция из клеток глии.

Как правило, в процессе развития нервной клетки аксон образуется из ее тела. Однако иногда аксоны возникают как часть дендритов — это так называемые несущие аксон дендриты (axon carrying dendrite, AcD), присутствующие у некоторых нейронов, которые также называют AcD. Именно разнообразию клеток в мозге животных посвящена новая статья за авторством коллектива европейских ученых в журнале eLife.

«Уникальной чертой проекта стало использование образцов тканей из хранилищ и уже готовых препаратов, которые до того долго использовали на занятиях со студентами», — рассказала Петра Вале (Petra Wahle) из Рурского университета в Бохуме (Германия). Ученые исследовали нейроны различных позвоночных: из отряда грызунов (мышь и крыса), китопарнокопытных (свинья), хищных (кошка и домашний хорек), а также приматов, включая человека и макаку.

Биологи применили пять различных способов специфического окрашивания нейронов, которые позволили изучить мелкие детали и уверенно различать клетки разных групп. В общей сложности они исследовали под мощным микроскопом более 34 тысяч нейронов и сделали довольно неожиданные выводы.

Строение нейрона позвоночного / © wikipedia

Так называемые возбуждающие пирамидные нейроны, особенно из II и III слоев коры больших полушарий (той самой части мозга, что отвечает за когнитивные функции и обучение), у приматов гораздо реже относятся к особому типу AcD. Удивительно, но среди тормозных вставочных нейронов человека (как, впрочем, и кошки) нейронов AcD, напротив, больше, чем у остальных изученных животных.

Ученые пока не берутся утверждать, чем вызваны эти особенности в архитектуре нейронов (то есть в их строении) и какую эволюционную роль могли сыграть подобные изменения у приматов. В то же время известно, что нейроны с дендритным происхождением аксонов — «привилегированные», поскольку генерируют ответ на стимул быстрее и эффективнее, чем «простые» нервные клетки.