Мозг человека оказался двумя отдельными органами, выяснили в Stanford Medicine

Мозг человека — не один орган, а две нервные системы, развивавшиеся независимо сотни миллионов лет. К такому выводу пришли исследователи Stanford Medicine. Веками считалось, что мозг — единое целое, а все его отделы происходят из одной клетки-предшественника.

Передняя часть мозга, отвечающая за речь, мышление и сознание, и задняя — ствол мозга, который управляет дыханием, сердцебиением и глотанием, — растут из разных клеток-предшественников: одни включают ген Otx2, другие Gbx2, и их пути не пересекаются уже с самых ранних стадий развития эмбриона. Это меняет принятую десятилетиями модель, будто весь мозг происходит из одного источника.

Разгадка нашлась на стадии гаструляции, когда тело только начинает формироваться. Наблюдения за мышиными эмбрионами показали: задний мозг развивается параллельно переднему, а не ответвляется от него. Разницу закрепляет упаковка ДНК — хроматин: в двух группах клеток она устроена принципиально по-разному.

Практический итог: учёные впервые вырастили в лаборатории человеческие нейроны заднего мозга из плюрипотентных стволовых клеток. Полученные клетки дают электрические импульсы и производят белки, характерные для отделов ствола, которые управляют мимикой и глотанием. Раньше это не получалось, из-за чего болезни ствола мозга, включая спинальную мышечную атрофию и БАС, почти не на чем было изучать.

Масштаб находки подтвердило сравнение с другими животными: та же двухчастная схема обнаружена у кур, рыбок данио и даже у кишечнодышащих червей с морского дна. У медуз, отделившихся от нашей эволюционной линии 600–700 млн лет назад, нервные системы вообще расположены на разных концах тела. Работа опубликована в Nature Neuroscience 18 сентября.

Изображение: AgnieszkaStarostecka CC BY 4.0 · Лицензия

Редактор перевода: Ловушкин А.