Ученые утверждают, что мозг человека на самом деле состоит из двух разных органов
Новое исследование ставит под сомнение все, что было известно о мозге
Ученые из США утверждают, что человеческий мозг — не единое целое, а два отдельных органа, которые эволюционировали независимо друг от друга на протяжении сотен миллионов лет.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Neuroscience, говорится, что передняя часть головного мозга образуется из совершенно других клеток-предшественников, чем задняя часть. Ученые выделяют два параллельных предшественника мозга: переднюю нейрональную эктодерму (предшественник переднего/среднего мозга) и заднюю нейрональную эктодерму (предшественник заднего мозга).
Ученые дифференцировали человеческих плюрипотентные стволовые клетки в клетки, подобные передней или задней нейрональной эктодерме. В результате они обнаружили, что эти линии клеток были предназначены для формирования переднего/среднего мозга и заднего мозга соответственно.
«Мы предполагаем, что мозг является составным органом, происходящим из двух ограниченных по дифференцировке предшественников. Эти два предшественника, вероятно, не изменялись на протяжении 550 миллионов лет эволюции от полухордовых до млекопитающих», — говорится в исследовании.
Исследователи проверили эту гипотезу на мышах и на человеческих плюрипотентных стволовых клетках. Сначала они пометили отдельные клетки в эмбрионах мышей на ранних стадиях (E7.5) и проследили их судьбу. Они обнаружили, что клетки, помеченные в передней части, давали начало только структурам переднего/среднего мозга, а клетки из задней части — только структурам заднего мозга.
Затем авторы разработали протокол, позволяющий получать из стволовых клеток человека in vitro те же самые два типа предшественников — aNE и pNE. Эксперимент заключался в том, что полученные aNE и pNE подвергали воздействию сигналов, которые в норме индуцируют развитие других отделов мозга. Например, aNE пытались превратить в задний мозг. Однако aNE и pNE оказались «глухи» к этим сигналам и развивались строго по своей изначальной программе. Это доказало их линейную коммитированность.
«Наше исследование показывает, что в ходе эволюции две существовавшие ранее нервные системы сблизились и соединились в пространстве. Вероятно, было бы эффективнее иметь мозг как единый орган, однако мы сохранили этот древний способ формирования мозга из двух отдельных частей», — заявил профессор биологии Кайл Лох.
«Меня удивили полученные результаты, ведь слово „мозг“ подразумевает целостный орган, имеющий, казалось бы, единое происхождение. Но еще 500 миллионов лет назад существовали эти раздельные нервные системы, которые сегодня функционируют практически как единое целое, — и это просто потрясающе», — отметил аспирант Райян Джохай.
H_Ko / Shutterstock / Fotodom
это уникальные клетки, способные превращаться почти в любые типы клеток взрослого организма.