Badania pokazują, jak mózgi ludzkie rosną większe niż mózgi innych małp
Badanie ujawniło, w jaki sposób ludzie mózg mogły rozwinąć się i być większe niż inne małpy człekokształtne.
Naukowcy z Laboratorium Biologii Molekularnej Rady Badań Medycznych (MRC) w Cambridge odkryli kluczowy przełącznik molekularny, który może sprawić, że organoidy z mózgu małpy będą bardziej przypominać organoidy ludzkiego mózgu i odwrotnie.
w nauka, organoidy wyhodowane z ludzi, goryli i szympans porównano komórki macierzyste. Organoidy to trójwymiarowe tkanki wyhodowane z komórek macierzystych i modelujące wczesny rozwój mózgu.
Naukowcy odkryli, że podobnie jak w prawdziwym ludzkim mózgu, ludzki mózg organoidy urosły znacznie większe niż te z innych małp człekokształtnych.
„To daje pierwszy wgląd w to, czym różni się rozwijający się ludzki mózg, co odróżnia nas od naszych najbliższych żyjących krewnych, innych małp człekokształtnych” – powiedziała dr Madeline Lancaster z Laboratorium Biologii Molekularnej MRC.
Dodała: „Najbardziej uderzającą różnicą między nami a innymi małpami jest to, jak niewiarygodnie duże są nasze mózgi”.
Kiedy mózg zaczyna się rozwijać, neurony są tworzone przez komórki macierzyste zwane neuronowymi progenitorami. Komórki te rozpoczynają życie od cylindrycznego kształtu i stopniowo wydłużają się, aby wyglądać bardziej jak stożek lodów, gdy zaczną spowalniać swoje rozmnażanie.
Badania na myszach wykazały, że ich neuronalne komórki progenitorowe dojrzewają do kształtu stożka i spowalniają namnażanie w ciągu kilku godzin.
Naukowcy odkryli, że u goryli i szympansów ta zmiana z cylindra na stożek zachodzi w ciągu około pięciu dni.
Proces ten trwał około siedmiu dni w ludzkich komórkach progenitorowych.
Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie naukowymKomórka i odkryli, że ponieważ ludzkie komórki dłużej pozostawały w kształcie walca, miały więcej czasu na rozmnażanie się, dzięki czemu mózg mógł się powiększać.
Ta różnica w szybkości przejścia tych komórek oznacza, że komórki ludzkie mają ogólnie więcej czasu na rozmnażanie.
Naukowcy stwierdzili, że może to być powód, dla którego w ludzkich mózgach jest trzy razy więcej neuronów niż w mózgach goryli lub szympansów.
Dr Lancaster powiedział: „Odkryliśmy, że opóźniona zmiana kształtu komórek we wczesnym mózgu wystarczy, aby zmienić przebieg rozwoju, pomagając określić liczbę tworzonych neuronów.
„To niezwykłe, że stosunkowo prosta ewolucyjna zmiana kształtu komórki może mieć poważne konsekwencje dla ewolucji mózgu.
„Czuję, że naprawdę nauczyliśmy się czegoś fundamentalnego na temat pytań, którymi interesowałem się odkąd tylko pamiętam – co czyni nas ludźmi”.
Naukowcy chcieli zauważyć, że organoidy są modelem i dlatego nie odtwarzają w pełni prawdziwych mózgów.
Jednak powiedzieli, że te tkanki mózgowe zapewniły bezprecedensowy wgląd w kluczowe etapy rozwoju mózgu.
Badanie zostało sfinansowane przez Medical Research Council, European Research Council i Cancer Research UK.
