Це одна з визначальних особливостей людини: у порівнянні з найближчими основними родичами ми маємо неймовірно великий мозок.
Зараз вчені проливають світло на причини різниці, збираючи клітини у людей, шимпанзе та горил і перетворюючи їх у лабораторні скупчення мозку.
Тести на крихітних “органелах мозку” виявляють невідомий досі молекулярний перемикач, який контролює розвиток мозку і робить орган людини втричі більшим, ніж мозок великих мавп.
Втручання в ключ і мозок людини втрачають свою функцію росту, тоді як великий мавп мозок може бути змушений рости більше як людський мозок.
“Ми спостерігаємо різницю в поведінці клітин дуже рано, що дозволяє людському мозку збільшуватися”, – сказала доктор Меделін Ланкастер, біолог з розвитку лабораторії молекулярної біології Ради медичних досліджень в Кембриджі. “Ми можемо розрахувати майже всю різницю в розмірах.”
Здоровий мозок людини зазвичай має довжину близько 1500 см3 У зрілому віці він майже втричі перевищує розмір 500 см3 Мозок горили або 400 см3 Мозок шимпанзе. Але з’ясувати причину труднощів, не в останню чергу тому, що розвиток мозку людини та великих приматів не можна легко вивчити.
Намагаючись зрозуміти процес, Ланкастер та її колеги збирали клітини, часто залишені під час тестів чи медичних процесів, у людей, горил та шимпанзе, та перепрограмували їх у стовбурові клітини. Потім вони виростили ці клітини таким чином, що спонукало їх трансформуватися в органели мозку – крихітні грудочки мозкової тканини шириною в кілька міліметрів.
Через кілька тижнів органели людського мозку були на сьогоднішній день найбільшими, і більш уважне вивчення виявило причину. У мозковій тканині людини так звані нейрогенні клітини-попередники, які продовжують складати всі клітини головного мозку, діляться більше, ніж у тканинах головного мозку.
Ланкастер, який навчався Опубліковано в камері“У вас збільшується кількість цих клітин, тому, коли ви перейдете до створення різних клітин мозку, включаючи нейрони, у вас буде більше для початку, поки ви не отримаєте збільшення загальної кількості клітин мозку по всій корі”.
Математичне моделювання процесу показало, що варіація проліферації клітин відбувається дуже рано в процесі розвитку мозку, що в кінцевому підсумку призводить до подвоєння кількості нейронів в корі головного мозку дорослої людини порівняно з великими мавпами.
Далі вчені виявили ген, який є критично важливим у цьому процесі. Відомий як Zeb2, він згодом включається в тканинах людини, дозволяючи клітинам далі ділитися до того, як вони дозріють. Тести показали, що затримка ефекту Zeb2 змусила тканину мозку горили збільшуватися, тоді як включення її на ранніх етапах в органелах мозку людини змушувало їх рости як мавпи.
Джон Мейсон, професор молекулярного нейророзвитку в Единбурзькому університеті, який не брав участі у дослідженнях, сказав, що він проливає світло на силу органел у дослідженні розвитку мозку.
Він сказав: “Важливо розуміти, як мозок нормально розвивається, частково тому, що він допомагає нам зрозуміти, що робить людей унікальним, а частково тому, що він може дати нам важливу уяву про те, як виникають порушення нервового розвитку”.
Він додав: “Розмір мозку може впливати на деякі порушення нервового розвитку. Наприклад, збільшення голови є особливістю деяких порушень спектра аутизму, тому розуміння цих самих основних процесів розвитку мозку плода може призвести до кращого розуміння цих порушень. “
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
