Одним из главных отличий человека от примата является большой мозг. Ученые из Кембриджа установили, с чем связана разница в размерах, проанализировав клетки мозговой ткани людей, шимпанзе и горилл, сообщает Cell.
Тесты показали, что у клеток есть доселе неизвестный «молекулярный переключатель», который контролирует рост. Именно из-за него человеческий мозг в три раза больше обезьяньего. Если повлиять на его работу, мозг человека перестанет расти, а мозг примата, напротив, начнет увеличиваться.
Ученые собрали клетки, оставшиеся после медицинских тестов или операций, и перепрограммировали их в стволовые клетки. Затем они вырастили их таким образом, что они превратились в органоиды мозга – маленькие кусочки мозговой ткани шириной в несколько миллиметров.
Через несколько недель органоиды человеческого мозга оказались самыми крупными из всех. Ученые провели исследование и обнаружили, что так называемые нейронные клетки-предшественники, из которых состоят все клетки мозга, делились у человека более активно.
Математическое моделирование этого процесса показало, что разница в темпах разрастания клеток закладывается на самых ранних этапах развития. В конечном итоге это приводит к тому, что количество нейронов в коре головного мозга человека почти вдвое превосходит таковое у приматов.
Ученые выделили ген, связанный с этим процессом. Он носит название Zeb2. Он есть как у людей, так и приматов. Замедляя или активируя его действие, ученые смогли изменить темпы роста мозговых клеток.
«Размер мозга при некоторых заболеваниях может меняться. Так, особенностью некоторых расстройств аутистического спектра является макроцефалия. Понимание фундаментальных процессов эмбрионального развития мозга может привести к лучшему пониманию таких расстройств», – заключили ученые.
Ранее сообщалось, что в мозге человека выявили «зомби»-гены. Они активируют рост клеток после смерти.
Подробнее в сюжете: Мир науки