Мозокот можеби настанал од два древни нервни системи

Ново истражување предводено од научници од Stanford Medicine сугерира дека човечкиот мозок не потекнува од една единствена развојна клеточна линија. Наместо тоа, неговите предни и задни делови можеби се формираат од два одделни, древни нервни системи што еволуцијата подоцна ги споила во една целина.

Предниот мозок и средниот мозок се поврзани со јазикот, свеста, апстрактното размислување и другите сложени когнитивни способности. Задниот мозок, кој го опфаќа важниот дел од мозочното стебло, управува со автоматски функции како дишењето, срцевиот ритам, спиењето, голтањето и регулирањето на гладот.

Истражувачите откриле дека овие региони се развиваат од различни популации на прогениторни клетки уште во најраните фази на ембрионалниот развој. Кај глувци, клетките што го создаваат предниот и средниот мозок го активираат генот Otx2, додека клетките од кои настанува задниот мозок го активираат Gbx2.

Двете клеточни популации остануваат јасно одделени, а разликите се гледаат и во хроматинот — материјалот што ја пакува ДНК и влијае врз тоа кои гени можат да се активираат. Ова укажува дека нивните развојни патишта се определуваат многу порано отколку што се претпоставувало.

Откритието може да објасни зошто научниците долго време тешко создавале човечки неврони од задниот мозок во лабораторија. Наместо да почнат со соодветната рана клеточна популација, претходните методи можеби се обидувале да ги претворат клетките на предниот мозок во тип неврони што тие природно не можат да го создадат.

Користејќи го новото сознание, тимот успеал да насочи човечки плурипотентни матични клетки кон создавање функционални моторни неврони од задниот мозок. Клетките произведувале електрични сигнали и протеини карактеристични за региони што ги контролираат мускулите на лицето, јазикот и грлото.

Овој модел би можел да помогне во проучувањето на амиотрофичната латерална склероза (АЛС), спиналната мускулна атрофија (СМА) и други заболувања што ги оштетуваат невроните на мозочното стебло. Бидејќи примероци од такво човечко ткиво тешко се добиваат од живи пациенти, лабораториски одгледаните клетки можат да овозможат попрецизно следење на механизмите на болеста и тестирање можни терапии.

Според анализата на истражувачите, слична поделба се појавува кај повеќе видови, меѓу кои кокошки, зебрести риби и морски црви од групата акорнести црви. Тоа укажува дека раздвојувањето на двата нервни системи можеби се појавило пред повеќе од 500 милиони години.

Наодите, објавени во списанието Nature Neuroscience, ја менуваат претставата за потеклото на мозокот, но не значат дека човечкиот мозок буквално се состои од два независни органи. Тие покажуваат дека неговите главни делови можат да имаат различни еволутивни и ембрионални корени, иако денес функционираат како интегрирана целина.