В шумихе, вызванной расшифровкой генетического кода человека, «случайно» затерялась одна неудобная деталь: если биологи и обнаружили, что для создания человека природе потребовалось 25 тысяч генов, то о механизме их взаимодействия они до недавнего времени не имели ни малейшего понятия.

Ученые из Кембриджского и Эдинбургского университетов выяснили, как белки, кодируемые 200 генами из 25 тысяч, становятся основой мыслительного процесса. Исследования не только доказали, что мощность человеческого мозга по меньшей мере в тысячу раз превосходит более ранние оценки, но и заставили переоценить известные нам причины возникновения психических заболеваний.

Мозг человека – самый сложный из всех известных объектов во вселенной. Каждую секунду в нем образуется около миллиона соединений между 100 миллиардами нервных клеток. При этом мозг в сотни раз превосходит по мощности даже самый современный компьютер.

Для того чтобы определить, как гены выстраивают этот внушающий благоговение химический компьютер и управляют им, ученые сфокусировались на синапсе – области контакта между нейронами, через которую нервные клетки передают для обработки информацию, лежащую в основе чувств, восприятия и мышления.

Ученые выделили в синапсах составляющие молекулы и проанализировали их, применив масс-спектрометрию, в результате чего было выявлено более 1000 различных белков. Затем ученым пришлось найти описывающие их гены и изучить, какие из белков будут взаимодействовать друг с другом. В итоге получено представление о том, как именно взаимодействуют 200 белков в молекулярной сигнальной машине, которая была названа . Подробное описание исследования можно найти в последнем номере журнала «Биология молекулярных систем» (Molecular Systems Biology).

Команда исследователей из Wellcome Trust Sanger Institute и Эдинбургского университета полагает, что их открытие станет новым шагом в познании, поскольку они выяснили, что представляет собой "компьютер", увеличивающий мощность мозга примерно в тысячу раз. «Синапс характеризуется гораздо большей вычислительной способностью, чем мы предполагали», – заявил профессор Сет Грант из Сангерского института, который возглавил исследование.

Обнаружение «компьютера" внутри "компьютера» позволяет по-иному взглянуть на процесс переработки информации в мозгу. «Мы наткнулись на новый уровень, о существовании которого не знали», – говорит профессор Грант.

может преобразовать модели деятельности нейропроводников в изменения в нервных клетках, которые формируют память. "Все это очень похоже на шифровальную машину Второй мировой войны, которую использовали для конвертации одного кода в другой, – поясняет Грант. – Наша работа позволяет по-новому взглянуть на эволюцию мозга, а также на то, как он функционирует и что с ним происходит во время болезни".

, вероятно, был первичным и более древним способом мышления по сравнению с нервными клетками. «Работа строится на простых принципах, – говорит Грант. – В физическом отношении треть присутствует даже в дрожжевых клетках – примитивных, лишенных нервной системы. Это значит, что человеческий мозг, вероятно, постепенно эволюционировал, что позволило нашим предкам адаптироваться к окружающей среде».

Исследования показали, что десятки белковых соединений в выполняют важную функцию в процессе обучения и запоминания и подвержены болезням нервной системы. Когда один из белков, входящих в состав , отсутствует или подвергается мутации во время болезни, то нарушается функционирование всей системы, а в нервных клетках и способах их работы появляются необратимые изменения.

По словам доктора Дугласа Армстронга, заместителя директора Эдинбургского центра по биоинформатике, для изучения применялись методы, похожие на те, что используются при изучении информационных потоков в Интернете.

Как в электрических сетях, белковые соединения являются ключевыми «подстанциями», и вся сеть перестает функционировать, если они повреждаются. «Мы выяснили, что гены, ответственные за различные заболевания типа шизофрении и депрессии, приходятся на различные «подстанции», и для науки это очень важное открытие», – говорит профессор Грант.

По мнению британских ученых, новая информация, полученная в ходе исследований, поможет фармацевтическим компаниям в разработке эффективных генных лекарственных препаратов, способных вновь вернуть, казалось бы, обреченным людям способность нормально думать, чувствовать и вспоминать.

Именно поэтому, считают британские ученые, сделанное ими открытие можно справедливо назвать одним из крупнейших достижений в биологии с тех пор, как английский нейрофизиолог сэр Чарльз Шеррингтон описал работу мозга как «заколдованный станок, где миллионы вспыхивающих во тьме челноков плетут тающий узор – всегда исполненный смысла и всегда недолговечный».



© 2009-2018 diagnos-online.ru
Информация, размещенная на сайте, не может рассматриваться как рекомендация пациентам по диагностированию и лечению каких-либо заболеваний и не может служить заменой консультации с врачом. Ничто в данной информации не должно быть истолковано как призыв неспециалистам самостоятельно лечить диагносцированные заболевания. Данная информация не может быть использована для принятия решения об изменении порядка и режима применения рекомендаций лечащего врача. Копирование материалов возможно только с размещением активной ссылки на источник. Контакты: vopros@diagnos-online.ru