Мозг предков человека покрылся извилинами благодаря небольшим мутациям всего в двух генах, управляющих склеиванием нейронов между собой, заявляют биологи из Института нейробиологии в Мюнхене.
"Представьте себе две пары бегунов: спортсмены в одной из них крепко держатся за руки, а во второй лишь касаются друг друга. В первом случае они обязательно прибегут к финишной линии одновременно фактически при любых обстоятельствах, а во втором — могут прийти в самое разное время. Нечто похожее происходит и при развитии коры", — рассказывает Дэниел дель Торо, чьи слова приводит сайт журнала New Scientist.
Кора мозга человека, в отличие от большинства других животных (кроме китов, обезьян и некоторых млекопитающих), покрыта множеством извилин. Как считают ученые, эти полосы, борозды и складки помогли нашим предкам научиться пользоваться орудиями труда и обрести разум, однако причины их появления и сам механизм формирования оставались неизвестными для науки.
Дель Торо и его коллеги задумались о том, какие изменения в работе генов, управляющих формированием мозга, могли привести к появлению первых простейших извилин в мозге наших предков.
Для поисков ответа на этот вопрос ученые сопоставили активность различных генов в клетках будущего мозга в зародышах человека и мышей, у которых кора плоская, и выделили несколько десятков участков ДНК, значительно различавшихся по работе. Затем дель Торо и его команда начали отключать и включать эти гены в ДНК мышей в надежде вырастить эмбрион, чей мозг начнет покрываться извилинами.
Внимание генетиков привлекли два гена — FLRT1 и FLRT3, активность которых была особенно высокой в клетках зародышей мышей и очень низкой — в мозге человеческого эмбриона. Когда исследователи отключили оба гена в ДНК мышей, они получили мышат с многочисленными извилинами в мозге.
Почему это произошло? Дело в том, что эти гены отвечают за одну и ту же функцию — то, насколько сильно нейроны скрепляются друг с другом. Если их активность высока, то нервные клетки очень прочно держатся друг за друга, поэтому складки на поверхности коры не могут сформироваться в принципе.
Соответственно блокировка работы генов или уменьшение их активности естественным образом приводит к появлению извилин — стволовые клетки мозга часто растут с очень разной скоростью, благодаря чему будущая кора покрывается неровностями.
Как признает дель Торо, пока непонятно, стали ли мыши умнее после подобной генетической модификации. В ближайшее время ученые проверят, удалось ли им вывести мышей-"суперинтеллектуалов", а также изучат, как работают FLRT1 и FLRT3 в геномах приматов, чей мозг покрыт извилинами.
Источник: РИАНАУКА
