Согласно новым данным, механизм формирования мозга оказывается более сложным, чем считалось ранее. Исследования показали, что физические характеристики тканей, такие как их жесткость, существенно влияют на размещение нейронов. Ключевую роль в этом открытии сыграл белок Piezo1, реагирующий на механические воздействия. Статья, отражающая результаты исследования, была опубликована в журнале Nature Materials.
Команда ученых из Института науки о свете Макса Планка установила прочную связь между механикой тканей и развитием мозга. Эта работа подтверждает, что мозг является не только химической, но и физической системой, где силы натяжения и сжатия формируют нейронные связи.
Белок Piezo1 действует как чувствительный датчик в стволовых клетках. При изменении жесткости среды, он запускает выработку сигнальных молекул, указывающих аксонам направление их роста. Ученые обнаружили, что Piezo1 обеспечивает не только восприятие механических сил, но и поддерживает структуру мозговой ткани. Без него химические сигналы ведут к нарушению нейронных сетей, что может быть причиной серьезных патологий.
Исследование физической основы биологии мозга открывает новые перспективы в регенеративной медицине, способствуя созданию биоматериалов для восстановления нервной ткани, а также позволяя лучше понять нейродегенеративные заболевания.