Звідки беруться звивини
Борозни і звивини головного мозку дуже важливі, оскільки вони збільшують площу цього органу, покращуючи його здатність до мислення та інших дій та процесів. Тим не менш, не у всіх ссавців є звивини: мозок мишей, наприклад, гладкий. Молоді нейрони, які мігрують до кори мозку у розвитку гладкого мозку, мають звані FLRT-рецептори лежить на поверхні клітин. Це забезпечує певний рівень зчеплення між клітинами та підтримує нормальний рух нейронів, що призводить до формування гладкого мозку. У порівнянні з мозком миші, у мозку людини FLRT представлені в набагато меншій кількості. Як показали вчені в рамках даного експерименту, при експериментальному зниженні експресії FLRT в мозку миші починають з'являтися звивини, схожі на ті, що спостерігаються у людей. Нові дані являють собою значний внесок у вивчення питання про розвиток та формування мозку у ссавців.
Вчені продемонстрували, що в мозку з звивинами є велика кількість клітин-попередників, які виробляють безліч молодих нейронів, які мігрують до кори в процесі розвитку мозку. Внаслідок цього руху клітинний шар мозку заповнюється нейронами. За допомогою деяких механізмів, що обмежують зростання кори, формуються звивини, щоб для клітин, що зібралися, було достатньо місця. Експерименти на мишах із штучно збільшеною кількістю клітин-попередників показали, що однієї тільки цієї зміни недостатньо для появи звивин і борозен, оскільки в деяких випадках у мишей кора стала товщою, але в цілому залишилася гладкою.
Раніше дослідники встановили, що мігруючі нейрони скріплюються між собою за допомогою молекули FLRT3, і вони такожприпустили, що ця молекула може брати участь і в процесі формування борозен. Для перевірки цієї теорії вони вивели мишей, у клітин-попередників яких не було ні FLRT3, ні пов'язаного з ним рецептора FLRT1. І хоча не було внесено жодних змін до кількості клітин-попередників, на мозку тварин з'явилися звивини. Вчені пояснили це тим, що через відсутність рецепторів FLRT1 і FLRT3 мігруючі молоді нейрони вже не зчіплялися так міцно, як раніше. В результаті дії механізмів, що відштовхують, утворилися кластери нейронів, усередині яких нейрони вільно пересувалися і швидше мігрували до поверхні мозку. Внаслідок цього вони досягали кори надто швидко і розподілялися нерівномірно, що призвело до формування борозен та звивин. Крім того, цьому, ймовірно, сприяла і м'якість кори, що збільшилася.
У ході проведених експериментів вчені вперше продемонстрували, що зчеплення між мігруючими нейронами має надзвичайно велике значення для формування звивин та борозен, а рецептори FLRT необхідні для цього процесу. Крім того, вони продемонстрували, що кількість рецепторів FLRT1 і FLRT3 у людей і тхорів (у яких також є звивини) значно нижча, ніж у мишей, мозок яких гладкий, з чого випливає, що FLRT впливає на формування борозен і в людському мозку. Отримані дані можуть лягти в основу подальших досліджень у галузі нормального та патологічного розвитку борозен та звивин у мозку ссавців.