Микрофлюидные камеры продемонстрировали рост нейронов

Схема предполагаемого роста клеток и внешний вид камер

В наше время учёные всё глубже проникают в микромир, чтобы узнать подробности его строения и развития. Очередная новость поступила из Нижегородского университета. Там создали установку, позволяющую наблюдать за ростом нейронов и образованием связей между ними, (наподобие климатических камер, только для нейронов). 

Установка представляет собой ряд камер, имеющих каналы – узкие и более широкие. В эти каналы нервные клетки выпускают отростки – нейриты. В узких каналах клетки могли найти друг друга и образовать связь, которая фиксируется специальными электродами (между связанными клетками происходит электрическая активность). Широкие каналы заканчиваются тупиком. Каждые двадцать минут камеры проводят фотосъёмку; впоследствии снимки складываются, благодаря чему можно увидеть, по сути, ускоренную видеозапись роста нейронов. 

Камеры показали, что в одних случаях нейроны безошибочно находили необходимое узкое отверстие и прорастали в канал. В других же они натыкались на ловушку. Обычно в таких случаях клетки втягивают появившиеся отростки, но некоторые нейроны оказывались более упорными: они искали способы обхода ловушек и разворачивали отростки, иногда на все 180 градусов. Каналы в камерах имели разную форму и размеры сечения. Оказалось, что быстрее всего нейроны растут в каналах с треугольным сечением, особенно если ширина стенок была очень маленькой. Это объясняется тем, что такая форма сильно ограничивает траекторию роста дендрита (так называются разветвлённые отростки нейронов); кроме того, узкие треугольные каналы имели гладкие внутренние стенки, не создававшие препятствий растущим клеткам. 

Ключ к сознанию человека?

Созданная учёными установка в некотором смысле может являться ключом к работе сознания. Ведь рост и развитие нервных клеток и образование ими связей – это главные механизмы восприятия, памяти, они формируют целостную картину мира и ответное поведение. Стимуляция роста и укрепление связей нейронов могут улучшить умственные способности; это можно будет изучать с помощью описанной установки, проверяя, какое влияние на нервные клетки оказывают различные методы воздействия на них. Ослабление связей между нейронами приводит к различным умственным и психическим заболеваниям. 

Установка позволяет изучать и более общие вопросы развития нервной системы. Здесь отростки нейронов движутся по искусственным каналам; точно так же они продвигаются и в тканях организма, выбирая наиболее правильные пути.