Кора больших полушарий состоит из шести слоёв. Нейроны не рождаются там, где остаются. Их «родина» — зона у стенок желудочков, примерно в центре растущего мозга. Оттуда клетки должны добраться до своего слоя, иногда преодолев в тысячи раз больше собственного размера.

Рельсы из радиальной глии

Паско Ракич в 1972 году изучил мозг эмбрионов обезьян с помощью электронной микроскопии. Он увидел, что молодые нейроны ползут вдоль длинных тонких отростков клеток радиальной глии, которые тянутся от внутренней поверхности до наружной. Отростки как канаты: нейрон цепляется и поднимается вверх. Радиальная глия — не только рельсы: она же служит исходной клеткой, дающей начало многим нейронам (см. «Клетки глии»). Ракич предположил, что кора строится как набор вертикальных колонок: клетки одной колонки происходят от одной зоны и мигрируют по одному волокну, а площадь коры определяется числом колонок.

Изнутри наружу

Слои коры формируются в строгом порядке. Первыми прибывают клетки глубоких слоёв, а каждая следующая волна проходит мимо предыдущих и занимает место выше. Поэтому говорят, что кора строится «изнутри наружу». Весь процесс идёт примерно с 8-й по 25-ю неделю беременности. Для управления нужны сигналы. Белок рилин, который выделяют клетки Кахаля — Ретциуса в верхнем слое, показывает нейронам, где остановиться. Мыши линии «reeler» (качающиеся), у которых рилина нет, ходят шатаясь, а слои коры у них расположены наоборот. Ген рилина выделили Габриэлла д’Арканджело и коллеги в 1995 году.

Тангенциальная миграция

Не все клетки двигаются вверх. Тормозные интернейроны (см. «Нейромедиаторы: ГАМК и глутамат») рождаются в другом месте, в ганглионарных возвышениях, и мигрируют в кору сбоку, параллельно поверхности. Для этого пути нужны иные ориентиры. Перед тем как остановиться, клетки изменяют форму: вытягивают ведущий отросток, подтягивают ядро.

Нарушения миграции

  • Лиссэнцефалия («гладкий мозг») — кора гладкая, без извилин и с четырьмя вместо шести слоёв. Связана с мутациями генов LIS1 и DCX. Приводит к тяжёлым задержкам развития и судорогам.
  • Гетеротопии — группы нейронов застряли в глубине, не дойдя до коры. Могут вызывать эпилепсию (см. «Эпилепсию: что это»).
  • Полимикрогирия — слишком много мелких извилин.

Есть данные, что более тонкие нарушения миграции вносят вклад в дислексию, аутизм и шизофрению, но связь не доказана (см. «Мутации и развитие мозга»).

Что нужно знать

На эти процессы влияют генетические особенности, инфекции, токсины, кислородное голодание. Многие нарушения выявляются на МРТ. Но подавляющее большинство детей рождается с нормально построенной корой: механизм надёжен.