Ученые из Стэнфорда открыли два древних нейросистемы в мозге человека

Два отдельных нейросистемы в человеческом мозге

Исследователи из Стэнфордской медицины, Калифорнийского технологического института и Университета Калифорнии в Сан-Франциско выявили, что человеческий мозг состоит из двух древних нейросистем. Передний мозг (forebrain и midbrain) и задний мозг (hindbrain) развиваются из разных предшественников клеток. Это открытие восходит к этапам эволюции, произошедшим около 550 миллионов лет назад.

Роль заднего мозга и его нейронов

Задний мозг отвечает за жизненно важные функции — сердечный ритм, дыхание и другие автоматические процессы. Он содержит нейроны, управляющие мышцами лица, языка и глотки. Эти нейроны регулируют сигналы голода и насыщения, поэтому препараты для похудения, такие как семаглутид, воздействуют именно на цепь голода в заднем мозге.

Выращивание нейронов заднего мозга в лаборатории

Долгое время было сложно вырастить нейроны заднего мозга в лабораторных условиях. Однако команда Стэнфорда смогла получить функциональные моторные нейроны заднего мозга с электрической активностью из человеческих плюрипотентных стволовых клеток. Это открывает новые возможности для изучения заболеваний, таких как спинальная мышечная атрофия (СМА) и боковой амиотрофический склероз (БАС).

Генетические различия и эволюция

Гены Otx2 и Gbx2 играют ключевую роль в развитии мозга: Otx2 экспрессируется в клетках-предшественниках переднего и среднего мозга, а Gbx2 — в клетках заднего мозга. Эти две группы клеток отделяются на ранних стадиях развития и не пересекаются, что подтверждает наличие двух отдельных нейросистем.

Значение исследования и перспективы

Кайл Ло отмечает: «Передний мозг формируется из совершенно другой группы предшественников». Рэйян Джокхай добавляет: «Ранее попытки создать нейроны заднего мозга не увенчались успехом, так как они не развиваются из предшественников переднего и среднего мозга. Теперь у нас есть модель для лучшего понимания этих заболеваний». Это исследование поможет глубже понять причины СМА и БАС и разработать новые методы лечения.

Обнаружение двух отдельных нейросистем в человеческом мозге также отражает эволюционные процессы, наблюдаемые у медуз. Это открывает новые горизонты для изучения формирования и функций нервных систем.