Генетически спроектированные хорьки могут помочь выяснить, каким образом сформировались большие человеческие мозги, заявляют ученые исследовательского центра Ховарда Хьюза.
Инактивируя ген, связанный с аномально небольшим размером мозга у людей, исследователи создали первого хорька с неврологической мутацией. Хотя первоначальный импульс работы заключался в изучении болезни и развития мозга человека, говорит исследователь Ховард Хьюз (HHMI) Кристофер Уолш, результаты также проливают свет на то, как мозг человека расширялся в ходе эволюции.
Обычно внешний слой человеческого мозга, называемый корой головного мозга, большой и сильно сложен. Однако при зарождении мозга эмбриона возможны мутации, вызывающие микроцефалию – уменьшение головы и соответственно коры головного мозга. Микроцефалия может иметь генетический корень, а также связана с недавними вспышками вируса Зики.
Исследователи идентифицировали гены, играющие роль в состоянии, некоторые из которых необходимы для роста коры головного мозга во время эмбрионального развития. Мутации в гене под названием ASPM, например, уменьшают размер человеческого мозга на 50%, делая его примерно такого же размера, как мозг шимпанзе.
Ученые обнаружили, что хорьки моделируют человеческую микроцефалию гораздо точнее, чем мыши. Более того, хорьки раскрывают возможный механизм того, как человеческий мозг вырос в течение эволюционного времени. За последние семь миллионов лет размер человеческого мозга увеличился в три раза. Большая часть этого расширения произошла в коре головного мозга.
Действительно, в мутировавших хорьках исследователи проследили дефицит коры головного мозга к типу стволовых клеток, называемых внешними радиальными глиальными клетками (ORG). ORG создаются стволовыми клетками, способными создавать всевозможные клетки в коре. Команда Уолша обнаружила, что Aspm регулирует время перехода между этими стволовыми клетками и ORG. Это влияет на отношение ORG к другим типам клеток. Таким образом, настройка Aspm может фактически набирать или уменьшать количество нервных клеток в мозге, говорит Уолш, без необходимости менять сразу несколько генов.
Это ключ к тому, что ген мог сыграть роль в эволюции человеческого мозга. «Природа должна была решить проблему изменения размера человеческого мозга без необходимости реинжиниринга всего этого, – говорит Уолш.
Источник: dni24.com
