Ученые выяснили, что заставило мозг человека покрыться извилинами
Мозг предков человека покрылся большим количеством извилин благодаря небольшим мутациям всего в двух генах, управляющих "склеиванием" нейронов между собой, заявляют биологи из Института нейробиологии в Мюнхене.
"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 при фактически любых обстоятельствах, а во втором - они могут прийти в самое разное время. Нечто похожее происходит и при развитии коры", - заявил Дэниел дель Торо (Daniel del Toro) из Института нейробиологии в Мюнхене (Германия), чьи слова приводит сайт журнала New Scientist.
Кора мозга человека, в отличие от большинства других животных, кроме китов, обезьян и некоторых других млекопитающих, покрыта большим количеств извилин. Как сегодня 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 оставался неизвестным 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, обладающих "плоской" корой, и выделили несколько десятков участков ДНК. чья работа сильно различалась. Затем дель Торо и его команда начали отключать и включать эти гены в ДНК мышей в надежде вырастить эмбрион, чей мозг начнет покрываться извилинами.
Внимание генетиков привлекли два гена - FLRT1 и FLRT3, чья активность была особенно высокой в клетках зародышей мышей, и очень низкой в мозге человеческого эмбриона. Когда ученые отключили оба этих гена в ДНК мышей, они получили мышат, чей мозг имел большое число извилин.
Почему это произошло? Дело в том, что оба эти гена отвечают за одну и ту же функцию - то, насколько сильно нейроны скрепляются друг с другом. Если их активность высока, то тогда нервные клетки очень прочно "держатся" за своих соседей, и поэтому складки на поверхности коры не могут формироваться в принципе.
Соответственно, блокировка работы генов или уменьшение их активности естественным образом приводят к их появлению - стволовые клетки мозга часто растут с очень разной скоростью, благодаря чему часть будущей коры будет сама по себе "выпячиваться", а другие ее регионы - оставаться на месте.
Как признает дель Торо, пока не понятно, стали ли мыши более умными после подобной генетической модификации. В ближайшее время ученые проверят, удалось ли им вывести мышей-"суперинтеллектуалов", а также изучат то, как работают FLRT1 и FLRT3 в геномах приматов, чей мозг покрыт извилинами.
