Найден ген человеческого мышления

Ген, найденный только у людей и активный в коре головного мозга, может увеличить мозг хорька

0 1 138

Человеческий обязан своим характерным морщинистым внешним видом своему внешнему слою, коре головного мозга. В ходе эволюции человека неокортекс, эволюционно самая молодая часть коры головного мозга, резко расширился и должен был складываться в морщины, чтобы вписаться в ограниченное пространство черепа.

Неокортекс человека поддерживает развитые когнитивные навыки, такие как мышление и язык. Но как человеческий неокортекс стал таким большим? Ответ может заключаться в генах, уникальных для человека, таких как ARHGAP11B.

Исследователи из Института молекулярной клеточной биологии и генетики им. Макса Планка в Дрездене обнаружили, что этот специфичный для человека ген при введении в развивающийся хорьков может вызвать увеличение их неокортекса. ARHGAP11B заставляет нейрональные -предшественники, которые являются клетками производящими нейроны, создавать себя в большем количестве в течение более длительного периода времени. Результат — расширенный неокортекс.

Неокортекс человека примерно в три раза больше, чем у наших ближайших родственников, шимпанзе, и является центром многих из высших когнитивных функций, уникальных для человека, таких как наша речь или способность к обучению. Ключевой вопрос для ученых заключается в том, как в человеческой эволюции неокортекс стал настолько большим.

В исследовании, проведенном в 2015 году, команда Wieland Huttner, руководителя исследовательской группы Института молекулярной клеточной биологии и генетики им. Макса Планка, обнаружила, что под влиянием специфичного для человека гена ARHGAP11B мыши производят гораздо больше нервных клеток-предшественников и могут даже подвергаться складыванию их развернутого неокортекса. Результаты показали, что ген ARHGAP11B играет ключевую роль в эволюционном расширении неокортекса человека.

Смотрите также  Молодость за миллион долларов

Существует два типа нейральных предшественников в неокортексе млекопитающих: апикальный и базальный. Подтип последних, называемый базальными радиальными глиальными клетками, стимулирует рост неокортекса в развитии человека. К сожалению, у мышей их очень мало, что делает их непригодными для проверки того, может ли специфический для человека ген ARHGAP11B действительно вызывать расширение неокортекса.

На рисунке показан развивающийся хорька. Пурпурный помечает глиальные и четко показывает внешний контур мозга. Зеленая зона состоит из нейронов, которые содержат ARHGAP11B
© MPI-CBG, Kalebic, Gilardi

Теперь ученые определили, как ARHGAP11B может повлиять на хорька. Хорьки имеют больший неокортекс, чем мыши, и имеют больше базальных радиальных глиальных клеток. Первый автор исследования, Nereo Kalebic, объясняет то, что он смог наблюдать: «У хорьков ARHGAP11B заметно увеличил количество базальных радиальных глиальных клеток. Он также увеличил временное окно, в течение котороготакие продуцировали нейроны. В результате этих хорьков содержал больше нейронов и, следовательно, имел больший неокортекс».

Результаты позволяют предположить, что ARHGAP11B может играть аналогичную роль в развитии мозга человека. Это исследование также предоставляет первые доказательства того, что специфичный для человека ген увеличивает число базальных лучевых глиальных клеток в складчатом неокортексе.

Виланд Хаттнер, руководивший исследованием, сделал прогноз: «Необходимо провести дальнейшие эксперименты, чтобы определить, обладают ли хорьки с большим неокортексом также улучшенными когнитивными способностями. Если они это делают, тестирование животных может дать представление о человеческом мышлении».


Nereo Kalebic et al. Human-specific ARHGAP11B induces hallmarks of neocortical expansion in developing ferret neocortex, eLife (2018). DOI: 10.7554/eLife.41241

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x