Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег Наука 2021январь
Наука

Ученые выяснили, что заставило мозг человека покрыться извилинами

© Fotolia / Dan RaceУченый с моделью ДНК в пробирке
Ученый с моделью ДНК в пробирке
Читать ria.ru в

МОСКВА, 5 окт — РИА Новости. Мозг предков человека покрылся извилинами благодаря небольшим мутациям всего в двух генах, управляющих склеиванием нейронов между собой, заявляют биологи из Института нейробиологии в Мюнхене (Германия).

Муляж мозга. Иллюстрация ученых
Физики выяснили, почему кора мозга человека укладывается в извилиныРаспечатанные на 3D-принтере "зародыши" помогли ученым выяснить, что извилины в коре нашего мозга появляются не благодаря генетической программе роста мозга, а в результате работы очень простых физических процессов, связанных с появлением областей нестабильности в мозге.
"Представьте себе две пары бегунов: спортсмены в одной из них крепко держатся за руки, а во второй лишь касаются друг друга. В первом случае они обязательно прибегут к финишной линии одновременно фактически при любых обстоятельствах, а во втором — могут прийти в самое разное время. Нечто похожее происходит и при развитии коры", — рассказывает Дэниел дель Торо (Daniel del Toro), чьи слова приводит сайт журнала New Scientist. 

Кора мозга человека, в отличие от большинства других животных (кроме китов, обезьян и некоторых млекопитающих), покрыта множеством извилин. Как считают ученые, эти полосы, борозды и складки помогли нашим предкам научиться пользоваться орудиями труда и обрести разум, однако причины их появления и сам механизм формирования оставались неизвестными для науки.

Дель Торо и его коллеги задумались о том, какие изменения в работе генов, управляющих формированием мозга, могли привести к появлению первых простейших извилин в мозге наших предков.

Для поисков ответа на этот вопрос ученые сопоставили активность различных генов в клетках будущего мозга в зародышах человека и мышей, у которых кора плоская, и выделили несколько десятков участков ДНК, значительно различавшихся по работе. Затем дель Торо и его команда начали отключать и включать эти гены в ДНК мышей в надежде вырастить эмбрион, чей мозг начнет покрываться извилинами.

Человеческий мозг
Ученые из России выяснили, что отличает мозг приматов и человека

Внимание генетиков привлекли два гена — FLRT1 и FLRT3, активность которых была особенно высокой в клетках зародышей мышей и очень низкой — в мозге человеческого эмбриона. Когда исследователи отключили оба гена в ДНК мышей, они получили мышат с многочисленными извилинами в мозге.

Почему это произошло? Дело в том, что эти гены отвечают за одну и ту же функцию — то, насколько сильно нейроны скрепляются друг с другом. Если их активность высока, то нервные клетки очень прочно держатся друг за друга, поэтому складки на поверхности коры не могут сформироваться в принципе.

Мозг у этого зародыша мыши заметно больше обычного из-за пересадки человеческой мусорной ДНК
Ученые: пересадка "мусорной ДНК" человека увеличила мозг мышиГенетики и нейрофизиологи открыли уникальный фрагмент "мусорной ДНК", ускоряющий и стимулирующий рост клеток в мозге человеческого зародыша, пересадка которого в геном мыши привела к увеличению массы ее мозга на 12% по сравнению с аналогичным участком, извлеченным из ДНК шимпанзе.

Соответственно блокировка работы генов или уменьшение их активности естественным образом приводит к появлению извилин — стволовые клетки мозга часто растут с очень разной скоростью, благодаря чему будущая кора покрывается неровностями.

Как признает дель Торо, пока непонятно, стали ли мыши умнее после подобной генетической модификации. В ближайшее время ученые проверят, удалось ли им вывести мышей-"суперинтеллектуалов", а также изучат, как работают FLRT1 и FLRT3 в геномах приматов, чей мозг покрыт извилинами.

 
 
 
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала