Команда биологов из Нью-Йоркского университета изучила процесс развития головного мозга на примере зрительной системы мух-дрозофил. Ученые выяснили, что важную роль в процессе формирования проекции сетчатки в коре головного мозга играет глия — вид вспомогательных клеток нервной ткани. Статья опубликована в журнале Science.
Важной составляющей зрительной системы позвоночных является проекция сетчатки в коре головного мозга — перенос информации с нейронов сетчатки к нейронам головного мозга. Зрительная система некоторых видов насекомых организована похожим образом: информация, полученная фоторецепторами каждого из омматидиев (отдельных структурных составляющих «глаза» насекомого) поступает к ламине — скоплению нейронов в оптической доле. За формирование зрительной системы в мозге насекомых отвечает эпидермальный фактор роста — белок, секретируемый нейронами сетчатки, который стимулирует развитие омматидиев. В сформированной зрительной системе аксоны нейронов сетчатки соединяют фоторецепторы с оптическим полем, а глия (также известная как нейроглия) — совокупность вспомогательных нервных клеток — участвует в закреплении этой связи. Однако, точная роль и важность нейроглии в этом процессе до сих пор не была изучена.
Авторы новой работы проверили возможную роль, которую играют глиальные клетки в формировании зрительной системы мозга обыкновенной дрозофилы. Для этого ученые использовали зеленый флуоресцентный белок — белок, часто используемый в биологии в качестве «метки» для детектирования молекулярных изменений. Они проследили за распределением этого вещества, соединенного с нейроглией, в развивающейся зрительной системе мушек, а именно в процессе дифференциации различных частей ламины.
Исследователи выяснили, что глия играет важную роль в коммуникации между фоторецепторами и нейронами ламины в развивающейся зрительной системе дрозофил. Под действием эпидермального фактора роста, глия синтезирует пептиды, необходимые для разделения частей ламины. Более того, ученые выяснили, что при отсутствии глии связь между нейронами сетчатки и оптической долей не может наладиться.
Работа показывает важную роль вспомогательных клеток нервной системы в формировании сложных функциональных систем головного мозга модельных организмов.
Ученые часто используют дрозофил в качестве модельного организма для изучения строения и функций головного мозга. Например, в нашей заметке вы можете узнать о том, как ученые с помощью искусственного интеллекта составили полный атлас коннектома головного мозга этого вида мух, а здесь — об изучении на их примере влияния уровня дофамина на личное пространство.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение