世界

私たちは成人として新しい脳細胞を栽培していますか？答えはイエスのようです

培養中に成長する海馬から脳細胞を発達させますアーサー・チエン/科学写真図書館 私たちが成人として新しい脳細胞を栽培するかどうかは、継続的でしばしば論争的な議論の対象となっています。さて、証拠は私たちができることを示唆しています。これは、神経科学の最も物議を醸す質問の1つに答えるのに役立ち、うつ病やアルツハイマー病などの状態を治療するためにプロセスを悪用する可能性があるという推測を引き起こしました。 新しいニューロンは、子どもの神経発生と呼ばれるプロセスを介して、および成人マウスとマカクに形成されます。これには、幹細胞がいわゆる前駆細胞を繰り返し発生させ、それが増殖して未熟なニューロンを形成し、後に完全に発達するようになります。 ヒト成人に関する以前の研究では、海馬の幹細胞と未熟ニューロンが特定されています。学習と記憶に重要なこの脳領域は、小児および一部の成人動物の神経新生の主要な場所ですが、成人の人間ではまだ前駆細胞がまだ見られていません。 「私たちはこのリンクを見逃していました。それは、成人の人間の脳に形成される新しいニューロンに対する主要な議論の1つです」と、新しい研究に関与していないオランダ神経科学研究所のEvgenia Saltaは言います。 このリンクを見つけるために、スウェーデンのカロリンスカ研究所のジョナス・フリセンと彼の同僚は、前駆細胞を正確に識別できる機械学習モデルを作成することを最初に設定しました。これには、脳が亡くなったときに研究のために両親から脳が寄付された6人の幼い子供から海馬サンプルを収集することが含まれていました。 研究者は、サンプルから抽出されたデータを使用して、約10,000遺伝子の活性に基づいて前駆細胞を特定するために人工知能モデルを訓練しました。 「小児期には、前駆細胞がマウスで行うことに似ているので、これらを簡単に識別できます」とフリセンは言います。 「[The idea is] 小児期の前駆細胞の分子指紋を採取し、それを使用して成人のこれらの細胞を識別することができます。」 モデルをテストするために、チームは若いマウスの海馬サンプルの前駆細胞を特定させました。モデルは、前駆細胞の83％を正しく特定し、1％未満の前駆細胞として別のタイプの細胞を誤って分類しました。別のテストでは、モデルは、成人のヒト皮質のサンプルに前駆細胞がほぼ完全に存在しないことを正しく予測しました。これは、人々に神経新生が起こることを示唆する証拠がない脳領域です。 「彼らは、人間の子データからマウスデータ、そして成人の人間のデータに移動することで、モデルを本当にうまく検証します」と、キングスカレッジロンドンのSandrine Thuret氏は言います。 この検証が完了すると、研究者は、モデルを使用して、死亡したときに20〜78歳の14人の海馬の前駆細胞を特定することにより、ヒト成人で神経新生が発生するかどうかをテストできます。 重要なことに、彼らは最初に前駆細胞を捕まえる確率を高めるステップを実行しました。チームは抗体を使用して、免疫細胞や前駆細胞などの非神経細胞を含む、死の時点で分裂していた脳細胞を選択しました。これは、成熟したニューロンなどの一般的な非分配ニューロン細胞を除外するのに役立ち、まれなニューロンを簡単に見つけることができました。 次に、それらの遺伝活動に関連するデータをモデルに分割するデータを供給しました。 「彼らは分割細胞のために豊かになりました。これにより、すべての細胞を入れた場合に見逃されている非常にまれな細胞を見つけることができました」とペンシルベニア大学のHongjunの歌は言います。以前の研究はこれをしなかった、と彼は言う。 チームは、9人のドナーに前駆細胞を見つけました。 「げっ歯類では、環境的および遺伝的要因が神経新生がどれほどあるかに影響することは非常によく知られているので、人間の違いは遺伝的および環境的要因によるものであると私の推測もあります」とフリセンは言います。 結果は、Thuret、Song、Saltaに、成人の神経発生が本物であることを強く示唆しています。 「このミッシングリンクを追加しているため、フィールドが大きな一歩を踏み出すのに本当に役立ちます」とサルタは言います。 「ニューロンは、成人期の間に存在する細胞分裂から生まれています。それが本当にこの紙が釘付けになっていることです」とThuret氏は言います。 うつ病やアルツハイマー病など、脳に影響を与える状態の有無にかかわらず、成人の神経新生の違いを研究することが可能かもしれません、とThuretは言います。おそらく、このプロセスを後押しする薬は症状を軽減する可能性があると彼女は疑問に思うでしょう。 しかし、イェール大学のジョン・アレラーノは、たとえ新しい脳細胞が成人で形成されたとしても、治療的に使用するには少なすぎるかもしれないと言います。しかし、Thuretはこれが問題になる可能性は低いと考えています。 「マウスでは、学習のために重要であるために非常に少量だけが必要だと思います [and] 記憶」と彼女は言います。 トピック： #私たちは成人として新しい脳細胞を栽培していますか答えはイエスのようです