139 генов отличают когнитивные способности человека от других приматов
Считается, что способности возникли после нашего эволюционного отделения от человекообразных обезьян, с расширением коры головного мозга и увеличением клеточного разнообразия.
Согласно исследованию, проведенному учеными-генетиками, группа из 139 генов, обычно экспрессируемых в мозге приматов, которые претерпели эволюционное расхождение только в человеческом мозге, может быть источником наших уникальных когнитивных способностей.
Люди обладают уникальными когнитивными способностями по сравнению с другими приматами.
Считается, что способности возникли после нашего эволюционного отделения от человекообразных обезьян (орангутангов, горилл, шимпанзе и бонобо) с расширением коры головного мозга и увеличением клеточного разнообразия.
Однако механизмы, лежащие в основе этих изменений, недостаточно изучены. Теперь международная группа исследователей создала карту мозга нескольких видов приматов, используя набор данных секвенирования отдельных клеток, полученный из Сети переписи клеток BRAIN Initiative (BICCN).
Для анализа использовались образцы, взятые из средней височной извилины мозга пяти приматов — человека, шимпанзе, гориллы, макаки и мартышки.
Было обнаружено подмножество из 139 генов, которые экспрессируются иначе в мозге человека по сравнению с мозгом шимпанзе, горилл, макак и мартышек.
Такие гены распространены у приматов, но в человеческом мозге их экспрессия сильно различается. Они также с большей вероятностью выдерживают мутации, которые не влияют на их функции, что позволяет предположить, что они, возможно, развились под более ослабленным давлением эволюционного отбора. Это может позволить им приобрести более высокий уровень когнитивных способностей.
«Гены, которые разошлись у людей, должны быть терпимы к изменениям», — сказал Хамсини Суреш, первый автор исследования и научный сотрудник Центра клеточных и биомолекулярных исследований Доннелли.
«Это проявляется в толерантности к мутациям, приводящим к потере функции, и, по-видимому, способствует быстрым эволюционным изменениям в человеческом мозге».
Дивергентные гены были обнаружены в 57 типах клеток головного мозга. Четверть генов по-разному экспрессировались только в нейрональных клетках – сером веществе мозга – и половина – только в глиальных клетках, образующих белое вещество.
Поразительно, но около 25% идентифицированных человеческих генов, выявленных в ходе исследования, связаны с различными заболеваниями головного мозга.
Исследование опубликовано в журнале Nature Ecology & Evolution.