В своей статье, опубликованной в журнале Science Advances, ученые описывают, как один и тот же белок помогает нервным клеткам добраться до своего места в формирующейся коре и занять правильное положение.

Корковая структура полушарий мозга состоит из шести клеточных слоев, и правильное расположение нейронов в этих слоях критически важно для выполнения сложных когнитивных функций. Неправильная ориентация нейронов может привести к сбоям в работе коры, что, в свою очередь, влияет на такие жизненно важные процессы, как формирование памяти, понимание речи и управление движениями тела.

Во время внутриутробного развития, когда мозг активно растет, новые нейроны, образовавшиеся от стволовых клеток, мигрируют на свое постоянное место работы. В экспериментах с мышами исследователи показали, что для правильной формирования коры нейроны должны начать свое движение в строго определенное время. По прибытии на место назначения нейроны также переориентируются, чтобы их отростки-дендриты располагались в нужном направлении.

Ключевым моментом в этом процессе является белок нейропилин-1, который удерживает клетки в межклеточном матриксе. Когда нейрон готов к миграции, в нем начинается синтез регуляторного белка Zeb2, который подавляет синтез нейропилина-1. Это позволяет клетке «отлипнуть» от окружения и начать движение.

По мере достижения нейроном своего места назначения, Zeb2 снова активируется, но теперь он взаимодействует с другим белком — кадгерином-6, который управляет ориентацией клеток относительно друг друга. Таким образом, Zeb2 отвечает за две ключевые стадии: миграцию нейронов и их правильное расположение в коре.

Известно, что мутации в гене белка Zeb2 могут приводить к синдрому Моуат–Вильсона, а также к различным психоневрологическим расстройствам, таким как аутизм и шизофрения. Понимание механизмов действия Zeb2 и связанных с ним молекулярных сигналов может открыть новые возможности для вмешательства в процессе развития мозга, что может помочь в коррекции возможных отклонений.