Ученые шокировали прорывным открытием о строении мозга

Человеческий мозг может иметь гораздо более сложную историю формирования, чем считалось ранее. Ученые обнаружили, что его передняя и задняя части развиваются из двух самостоятельных популяций клеток-предшественников, которые никогда не смешиваются в процессе эмбрионального развития.

Мозг человека. Фото: из открытых источников

К такому выводу пришли исследователи под руководством биологов-эмбриологов Stanford Medicine. Работа ставит под сомнение традиционное представление о мозге как об одном непрерывном органе с единой историей формирования.

Исследователи изучали самые ранние этапы развития эмбриона мыши и обнаружили две отдельные клеточные линии. Одна из них, обозначенная как Otx2+, формирует передний и средний мозг. Вторая, Gbx2+, становится источником заднего мозга.

По словам ученых, эти клеточные популяции не пересекаются и не способны переходить из одной линии развития в другую. Дополнительный анализ показал различия в эпигеномной структуре клеток: особенности упаковки хроматина закрепляют каждую группу на собственной траектории развития.

Открытие может иметь значение не только для фундаментальной биологии. Исследователи считают, что понимание происхождения заднего мозга позволит получать соответствующие нейроны в лаборатории и изучать их функции в контролируемых условиях.

Передний мозг отвечает за сложные когнитивные процессы, включая речь, абстрактное мышление и исполнительные функции. Задний мозг, в свою очередь, связан с работой систем, необходимых для базового выживания, включая ряд автоматических процессов организма.

Особенно интригующим оказался эволюционный аспект исследования. Аналогичное разделение ученые обнаружили у мышей, рыб данио-рерио и кур. Похожий принцип также прослеживается у морских желудей — организмов, отделившихся от общей с человеком эволюционной линии более 550 миллионов лет назад.

Исследователи отмечают, что еще более древние организмы, включая медуз, имеют две отдельные нервные системы на противоположных концах тела.

Таким образом, обнаруженное разделение может оказаться не особенностью человеческого организма, а очень древним эволюционным механизмом, который сохранился на протяжении сотен миллионов лет.