Череп играет важную роль в здоровье мозга: удивительно, что раньше ученые об этом не знали
Воспаление мозга способно привести к повреждению нервных клеток и нарушению функций мозга. Воспаление может быть вызвано различными причинами, такими как инфекции, травмы, аутоиммунные заболевания или опухоли. Для диагностики и лечения воспаления мозга необходимы эффективные методы визуализации и контроля за процессом.
Ученые из Германии и Великобритании обнаружили, что клетки костного мозга в черепе являются четким показателем заболевания. Это означает, что череп может стать надежным инструментом для наблюдения и потенциального лечения воспаления мозга.
В экспериментах по визуализации образцов человеческого мозга, мозговых оболочек и черепа команда использовала очистку тканей в сочетании с трехмерной визуализацией.
Исследование было проведено на мышах с экспериментальным аутоиммунным энцефаломиелитом (EAE) — моделью человеческого рассеянного склероза. Это заболевание характеризуется хроническим воспалением мозга и спинного мозга, которое приводит к дегенерации нервной ткани.
Ученые обнаружили, что при EAE количество клеток костного мозга в черепе увеличивается до 10 раз по сравнению с контрольной группой. Эти клетки вырабатывают специальные белки — хемокины, которые привлекают иммунные клетки из крови. Таким образом, череп становится своего рода «воротами» для воспалительных клеток, которые проникают в мозг.
Для того, чтобы увидеть этот процесс, ученые использовали новую технологию под названием CLARITY. Она позволяет очистить ткани от липидов, которые мешают проникновению света, и получить прозрачные образцы. Затем они применяли специальные красители и лазерное сканирование, чтобы создать трехмерные изображения черепа и мозга.
С помощью этого метода они смогли увидеть, что череп имеет множество маленьких каналов, через которые иммунные клетки могут проникать в слои мозга через внешнюю поверхность мозга и защитные мембраны Meninges. Они также обнаружили, что эти каналы расположены в определенных зонах черепа, которые соответствуют областям мозга, наиболее подверженным воспалению при EAE.
— Ильгин Колабас, нейроиммунолог из Мюнхенского университета.
Ученые предположили, что эти каналы не только служат путем для воспалительных клеток, но и отражают состояние мозга. Они провели эксперимент, в котором подавляли активность иммунной системы у мышей с EAE с помощью лекарственных препаратов. Они обнаружили, что при этом количество клеток костного мозга в черепе уменьшалось, а каналы становились менее заметными.
Использовав формы функциональной визуализации, называемой позитронно-эмиссионная томография (PET), команда обнаружила изменения в сигналах в черепе, которые отражают сигналы от мозга у пациентов с болезнью Альцгеймера и инсультом.

Трехмерная поверхностная проекция различий в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера.
Ученые считают, что их новые открытия в отношении иммунного ответа черепа позволяют предположить, что возможно обнаружить воспаление мозга с помощью всего лишь сканирования черепа пациента.
— нейробиолог Али Эртюрк из Мюнхенского университета в Германии.
Таким образом череп может стать надежным инструментом для диагностики и контроля воспаления мозга. Ученые надеются, что в будущем они смогут использовать этот метод для изучения других нейрологических заболеваний, а также для разработки новых терапевтических подходов.
Они также считают, что череп играет важную роль в защите мозга от внешних воздействий. Они назвали этот феномен «стражем разума» (guardian of the mind).
— Али Эртюрк.
Работа ученых показывает, как сложно и удивительно устроен наш мозг и как он взаимодействует с другими частями нашего тела.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications. В работе приняли участие специалисты из Университета Бонна, Университетского колледжа Лондона, Университета Кембриджа и других научных учреждений.
Ученые из Германии и Великобритании обнаружили, что клетки костного мозга в черепе являются четким показателем заболевания. Это означает, что череп может стать надежным инструментом для наблюдения и потенциального лечения воспаления мозга.
В экспериментах по визуализации образцов человеческого мозга, мозговых оболочек и черепа команда использовала очистку тканей в сочетании с трехмерной визуализацией.
Исследование было проведено на мышах с экспериментальным аутоиммунным энцефаломиелитом (EAE) — моделью человеческого рассеянного склероза. Это заболевание характеризуется хроническим воспалением мозга и спинного мозга, которое приводит к дегенерации нервной ткани.
Ученые обнаружили, что при EAE количество клеток костного мозга в черепе увеличивается до 10 раз по сравнению с контрольной группой. Эти клетки вырабатывают специальные белки — хемокины, которые привлекают иммунные клетки из крови. Таким образом, череп становится своего рода «воротами» для воспалительных клеток, которые проникают в мозг.
Для того, чтобы увидеть этот процесс, ученые использовали новую технологию под названием CLARITY. Она позволяет очистить ткани от липидов, которые мешают проникновению света, и получить прозрачные образцы. Затем они применяли специальные красители и лазерное сканирование, чтобы создать трехмерные изображения черепа и мозга.
С помощью этого метода они смогли увидеть, что череп имеет множество маленьких каналов, через которые иммунные клетки могут проникать в слои мозга через внешнюю поверхность мозга и защитные мембраны Meninges. Они также обнаружили, что эти каналы расположены в определенных зонах черепа, которые соответствуют областям мозга, наиболее подверженным воспалению при EAE.
Эти результаты имеют глубокие последствия, предполагая гораздо более сложную связь между черепом и мозгом, чем считалось ранее
— Ильгин Колабас, нейроиммунолог из Мюнхенского университета.
Ученые предположили, что эти каналы не только служат путем для воспалительных клеток, но и отражают состояние мозга. Они провели эксперимент, в котором подавляли активность иммунной системы у мышей с EAE с помощью лекарственных препаратов. Они обнаружили, что при этом количество клеток костного мозга в черепе уменьшалось, а каналы становились менее заметными.
Использовав формы функциональной визуализации, называемой позитронно-эмиссионная томография (PET), команда обнаружила изменения в сигналах в черепе, которые отражают сигналы от мозга у пациентов с болезнью Альцгеймера и инсультом.

Трехмерная поверхностная проекция различий в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера.
Ученые считают, что их новые открытия в отношении иммунного ответа черепа позволяют предположить, что возможно обнаружить воспаление мозга с помощью всего лишь сканирования черепа пациента.
Это потенциально может быть сделано с использованием портативных и носимых устройств, предлагая более доступный и практичный способ мониторинга здоровья мозга
— нейробиолог Али Эртюрк из Мюнхенского университета в Германии.
Таким образом череп может стать надежным инструментом для диагностики и контроля воспаления мозга. Ученые надеются, что в будущем они смогут использовать этот метод для изучения других нейрологических заболеваний, а также для разработки новых терапевтических подходов.
Они также считают, что череп играет важную роль в защите мозга от внешних воздействий. Они назвали этот феномен «стражем разума» (guardian of the mind).
Это открывает множество возможностей для диагностики и лечения заболеваний головного мозга и может революционизировать наше понимание неврологических заболеваний. Этот прорыв может привести к более эффективному мониторингу таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера и инсульт, и, возможно, даже помощь в предотвращении их возникновения путем раннего выявления
— Али Эртюрк.
Работа ученых показывает, как сложно и удивительно устроен наш мозг и как он взаимодействует с другими частями нашего тела.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications. В работе приняли участие специалисты из Университета Бонна, Университетского колледжа Лондона, Университета Кембриджа и других научных учреждений.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
3700-летний вирус, спрятанный в средневековых книгах, только что убил 500 тысяч животных
Сколько еще патогенов дремлет в библиотечных хранилищах Европы и России, точно не скажет ни один ученый...
Супервспышка-1947: тогда Земля избежала триллиона бомб. Но успокоилось ли Солнце?
Астрофизики говорят, что нам очень повезло со звездой. Но шансы на глобальную катастрофу все-таки есть...
«Выстрел» прямо в Землю: астрономы обнаружили черную дыру, выбрасывающую струю в сторону нашей планеты
Ученые рассказали, как это поможет разгадать важную космическую тайну...
Карта 1587 года и Ноев ковчег: почему место совпало с раскопками на Арарате?
Длина «судна», кстати, тоже совпала, и это не может не настораживать...
Самая известная мумия Южной Америки снова «заговорила»: последние ее месяцы были очень мрачными
Археологи говорят: именно на этой жестокой практике держалась вся империя инков...
Камчатка 1000 лет назад: археологи заглянули в исчезнувший мир из космоса
Предков этих людей изгнало мощное извержение вулкана, но через столетия они вернулись в родные земли...
Черная смерть — двигатель прогресса: как эпидемия чумы в корне поменяла ход истории в Европе
Неожиданно: книгопечатание, отмена крепостного права, раскол западного христианства — это лишь немногие последствия пандемии...
Не хуже Тутанхамона: почему сокровища забытых цариц из Ассирии поразили ученых?
Особенно загадочной оказалось гробница II, причем ее тайна до конца не раскрыта и по сей день...
Астрономы поймали сигнал из космоса: пришельцы или помеха?
И почему главная проблема в том, что мы мастерски сами себе мешаем за пределами Земли?...
928 разбросанных костей в Гёбекли-Тепе: спустя 30 лет раскопок тайна древнейшего храма наконец-то раскрыта
Однако археологи признаются: от открытия им проще не стало. Напротив, все еще больше запуталось...
Куда делась атомная бомба Гитлера? Физики увидели то, что упустили историки
Ученые подчеркивают: многие из громких мифов 1940-е годов, скорее всего, не выдержат проверки реальными фактами...
Тихий океан стал вести странно: молодая вода быстро стареет, а старая, наоборот, молодеет. В чем причина?
Особенно страдает северная часть океана. Но и есть хорошая новость...
Таинственные пещерные иероглифы в Мексике раскрывают давно потерянную письменность
Оказалось, что разгадки лучше всего искать не в городах, а на склонах гор в глуши...
Земля... это космическая марионетка: оказалось, что Солнце и Луна могут трясти планету сутками
Сейсмологи рассказали, что наблюдения за космическими приливами, поможет предсказывать мегаземлетрясения, цунами и даже извержения вулканов...
Что будет с Азовским морем? Российские ученые просчитали четыре варианта развития событий
Исследователи объяснили, почему при любом раскладе море не будет прежним. Но каким тогда?...