Учёные: мозг человека состоит из двух отдельных систем

Специалисты Медицинской школы Стэнфорда представили данные, которые пересматривают привычное понимание устройства мозга. По их версии, это не цельный орган с единым началом, а соединение 2 разных систем, которые появились независимо друг от друга сотни миллионов лет назад. Работа затрагивает одно из ключевых положений науки о мозге.

Долгое время считалось, что все отделы мозга формируются из одной ранней группы клеток-предшественников. Переднюю, среднюю и заднюю части якобы порождает одна и та же точка развития. Новые наблюдения показали другую картину. Старший автор исследования Кайл Ло отметил: впервые удалось доказать, что передний отдел берёт начало из иного типа предшественников, чем задний. По его словам, это позволяет выращивать нейроны задней части в чашке Петри и изучать их функции.

Передний мозг отвечает за способности, связанные со сложным мышлением: речь, сознание, абстрактные рассуждения и математику. Задний мозг, или ствол, находится в задней части черепа. Он управляет автоматическими процессами, от которых зависит выживание: дыханием, сном, сердечным ритмом, чувством голода. Нейроны ствола также руководят мышцами лица, языка и горла, участвующими в речи и глотании.

Открытие сделали на самых ранних этапах эмбрионального развития. Аспиранты Райян Джохай и Кэролин Дундес выяснили, что задний мозг не отделяется позже от общего пути, а идёт собственным маршрутом с самого начала. У развивающихся мышиных эмбрионов нашли 2 популяции клеток-предшественников: одна включает ген Otx2 и даёт передний и средний мозг, другая включает Gbx2 и формирует задний мозг. Эти группы остаются раздельными даже на ранних стадиях. Прежние попытки получить нейроны заднего мозга проваливались, вероятно, потому что учёные пытались превратить предшественники переднего и среднего мозга в клетки заднего, что, как показала работа, невозможно.

Эволюционный анализ указал, что такая двойная структура существует свыше 550 млн лет. Её обнаружили у кур, рыбок данио и даже у желудёвых червей, обитающих на морском дне. Ло пояснил, что эволюция, судя по всему, соединила 2 уже существовавшие нервные системы в одном пространстве.

Результаты важны для изучения спинальной мышечной атрофии (СМА) и бокового амиотрофического склероза (БАС). Эти болезни поражают ствол мозга. Получить образцы ствола у живых пациентов для обычных исследований нельзя, поэтому изучение поражённых нейронов сильно затруднено. Если нейроны заднего мозга можно будет выращивать в лаборатории, учёные смогут исследовать такие недуги точнее и, возможно, со временем найти эффективные методы лечения.

Учёные рассказали, сколько опасно спать

Достоверные новости всегда под рукой — в канале "МК" в MAX