Гиппокамп давно признан ключевым участком мозга, отвечающим за формирование новых воспоминаний и эмоциональное состояние. Ранее считалось, что у взрослых людей процесс образования новых нейронов, или нейрогенез, значительно снижен или вовсе отсутствует. Однако последние научные исследования с применением современных методов молекулярной биологии и вычислительных технологий показали, что нейрогенез в гиппокампе возможно происходит на протяжении всей жизни человека. Центральным вопросом этих исследований является выявление и характеристика пролиферирующих нейронных предшественников, которые формируют новые нейроны и обеспечивают регенерацию нейронных сетей в мозге взрослых людей. Большинство данных о нейрогенезе у взрослых основаны на моделях животных, таких как мыши и свиньи, где этот процесс хорошо изучен и задокументирован.
Однако анализ человеческой ткани, особенно гиппокампа, оставался сложной задачей. Одной из главных проблем была невозможность инвазивного исследования живого мозга, а также чрезвычайно малое количество и нестабильность нейронных предшественников в зрелом мозге. Чтобы решить эти трудности, исследователи применяют метод одиночного ядерного РНК-секвенирования (single-nucleus RNA sequencing, snRNA-seq), позволяющий исследовать молекулярные свойства отдельных клеток или ядер из замороженной ткани с высокой точностью. Это дает возможность выявлять различные стадии развития нейронных клеток, включая редкие пролиферирующие нейронные предшественники. Исследование, опубликованное в научном журнале Science в 2025 году, представило результаты применения snRNA-seq для анализа гиппокампа человеческого мозга от новорожденных до взрослых людей старше 70 лет.
Ученые смогли идентифицировать все стадии клеток-предшественников в раннем детстве, когда нейрогенез происходит наиболее активно. Важно, что при использовании специфических маркеров пролиферации, таких как Ki67, и методов машинного обучения были обнаружены пролиферирующие нейронные предшественники и у взрослых людей. Эти клетки локализуются преимущественно в зубчатой извилине — специализированном участке гиппокампа, строго связанном с процессом образования новых нейронов. Применение машинного обучения позволило повысить точность выявления этих редких клеток, поскольку традиционные методы выявляют лишь небольшую часть пролиферирующих предшественников. При этом ученые признали, что число обнаруженных клеток может быть занижено из-за природных ограничений методики — изоляция именно пролиферирующих ядер приводит к потере данных о неактивных progenitor-клетках, которые, однако, могут существенно влиять на нейрогенез.
Таким образом, сочетание молекулярных и вычислительных подходов обеспечивает всесторонний взгляд на нейрогенез и стимулирует дальнейшие исследования в области регенеративной медицины. Важное значение для подтверждения данных имели гистологические методы исследования — методы визуализации, позволяющие выявлять клетки с выраженными маркерами нейрональных предшественников непосредственно в тканевых срезах. В частности, с помощью технологий RNAscope и Xenium были получены изображения клеток гиппокампа, подтверждающие наличие нейронных стволовых клеток, промежуточных предшественников и нейробластов в тканях взрослых людей. Таким образом, молекулярные данные переплетаются с визуальными наблюдениями, что значительно укрепляет гипотезу о продолжающемся нейрогенезе у взрослого человека. Тем не менее, эти выводы вызывают активную дискуссию в научном сообществе.
Некоторые исследователи указывают на низкие показатели пролиферации клеток в зрелом человеческом гиппокампе и сомневаются, что нейрогенез играет значительную роль у взрослых. Аргументы оппонентов основываются на результатах, где нейронные стволовые клетки трудно обнаружить, а процессы проходят с крайне низкой интенсивностью, что ставит под вопрос их функциональную важность. В частности, данные, указывающие на резкое снижение нейрогенеза после раннего детства, вызывают сомнения в том, что этот процесс способен оказывать заметный влияние на функции мозга взрослого человека. На сегодняшний день накопленные доказательства указывают на то, что взрослый нейрогенез в гиппокампе существует, однако его интенсивность и значение могут значительно различаться у разных индивидов и зависеть от многих факторов, включая возраст, состояние здоровья, наличие нейродегенеративных заболеваний и даже образ жизни. Например, заболевания Альцгеймера связано с резким упадком нейрогенеза в гиппокампе, что косвенно указывает на его значимость для поддержания когнитивных функций и эмоционального баланса.
Одним из наиболее перспективных направлений исследований является изучение молекулярных механизмов, регулирующих активность нейронных предшественников. Это позволит не только лучше понять процессы роста и обновления нейронных сетей, но и разработать новые методы терапии, направленные на стимуляцию нейрогенеза в целях восстановления когнитивных функций при различных неврологических расстройствах. Высокотехнологичные разработки в области одноклеточной транскриптомики, машинного обучения и пространственной визуализации клеток открывают уникальные возможности для детального исследования нейрогенеза на человеческом материале с беспрецедентной глубиной и точностью. Обнаружение пролиферирующих нейронных предшественников в гиппокампе взрослых людей меняет традиционные представления о мозге как органе, неспособном к регенерации. Это особенно важно для понимания процессов старения мозга и борьбы с его дегенеративными заболеваниями.
Нейрогенез предоставляет биологический фундамент нейропластичности — способности мозга адаптироваться, восстанавливаться и создавать новые функциональные связи даже в зрелом возрасте. Таким образом, исследования в этой области продолжают развиваться, предлагая новые данные и бросая вызов устоявшимся мнению. С каждым годом мы приближаемся к более полному пониманию, как работают процессы обновления нейронов в мозге взрослых и как они могут быть использованы для медицинских целей. Этот путь обещает значительные открытия в нейробиологии, позволяя открыть новые горизонты в лечении заболеваний нервной системы и улучшении качества жизни миллионов людей по всему миру.
