Научници од Универзитетот во Калифорнија, Лос UCLA, открија дека раните матични клетки во човечкиот мозок користат два вида информации за да одредат кои мозочни клетки ќе создадат: начинот на кој ги обработуваат хранливите материи и физичките сигнали што пристигнуваат од таламусот.
Во центарот на истражувањето се радијалните глии — матични клетки што создаваат голем дел од невроните и потпорните клетки во мозочната кора. Тие имаат важна улога во големото проширување на човечката кора, особено во споредба со другите видови.
Едно од двете истражувања, објавено во списанието Cell, покажало дека метаболизмот не е само пасивен процес што ја обезбедува енергијата за развојот. Истражувачите изработиле метаболички атлас на раната човечка кора, користејќи донирано човечко ткиво и мозочни органоиди создадени од матични клетки.
Радијалните глии особено се потпираат на пентозофосфатниот пат — метаболички процес што ја користи гликозата за создавање материјали потребни при брзото делење на клетките. Кога научниците ја намалиле достапната гликоза или го попречиле овој пат, матичните клетки го промениле својот развоен избор.
Во такви услови тие почнале да создаваат повеќе инхибиторни неврони и други клеточни типови што вообичаено се појавуваат подоцна во развојот. Ова укажува дека метаболичката состојба на клетката може активно да влијае врз нејзината судбина, а не само да го поддржува нејзиното функционирање.
Второто истражување, објавено во Science, се фокусирало на таламусот — длабока мозочна структура што пренесува сигнали низ нервниот систем. Истражувачите откриле дека продолжетоците на таламусните неврони стигнуваат до радијалните глии уште додека мозокот се формира и физички контактираат со нив.
Овој контакт го менува однесувањето на матичните клетки и поттикнува создавање повеќе ексцитаторни неврони, кои ги пренесуваат главните сигнали во кората. Ефектот бил особено изразен кај невроните од горните слоеви на кората — клеточни типови што се значително поразвиени кај човекот.
Тимот ја поврзал оваа интеракција со генот NRXN1, кој учествува во формирањето нервни врски и чии мутации претходно биле поврзувани со нарушувања од аутистичниот спектар. Во органоиди создадени од клетки на пациенти со мутација, таламусните сигнали се однесувале поинаку и го промениле односот меѓу матичните клетки и невроните што ги создаваат.
Двете студии упатуваат на заеднички заклучок: радијалните глии не носат развојни одлуки изолирано. Нивниот метаболизам, физичките контакти со други клетки и сигналите од околината постојано го насочуваат создавањето на разновидниот клеточен состав на човечката мозочна кора.
Наодите може да им помогнат на научниците подобро да истражат како исхраната на мајката, метаболичките нарушувања и генетските промени влијаат врз развојот на мозокот. Тие исто така покажуваат зошто мозочните органоиди се важни модели за проучување на човечки процеси што не можат целосно да се објаснат преку истражувања кај глодари.
