Мозъкът всъщност е два отделни органа, установиха учени

Ако често се колебаете между две решения, може би най-сетне има обяснение защо.

Ново проучване показва, че човешкият мозък всъщност се състои от две древни нервни системи, които в хода на еволюцията са се обединили в едно цяло. Откритието може да отвори нови възможности за изследване на тежки заболявания на моторните неврони, включително амиотрофична латерална склероза (ALS).

Учени от Станфордския университет в САЩ установяват, че различните части на мозъка имат напълно различен произход.

По-примитивната част – задният мозък – контролира автоматичните функции, които ни поддържат живи, като дишането, съня, сърдечния ритъм и чувството за глад. Предният и средният мозък отговарят за по-сложни функции като езика, съзнанието, абстрактното мислене, зрението, слуха и волевите движения.

Според изследователите в даден момент от еволюционната история тези две системи са съществували отделно, но постепенно са се събрали. Те се развиват независимо една от друга, но днес работят като единна система.

„За първи път показахме, че предната част на мозъка произлиза от напълно различна клетка-предшественик от задната част на мозъка“, казва д-р Кайл Ло, един от авторите на изследването.

Човешкият мозък се състои от преден мозък, който участва в мисленето и волевите движения, среден мозък, свързан със зрението, слуха и движенията, и заден мозък, който контролира жизненоважни функции и двигателната координация.

Досега учените изпитват сериозни затруднения да отглеждат в лаборатория човешки неврони от задния мозък. Това ограничава изследванията на заболявания на мозъчния ствол, включително спинална мускулна атрофия и ALS.

За да разбере защо клетките на задния мозък са толкова по-трудни за създаване в лабораторни условия, екипът изследва развиващи се миши ембриони и проследява как се формира мозъкът.

Наблюденията показват, че задният мозък следва напълно различен път на развитие от останалите мозъчни области.

В клетките, от които се развиват предният и средният мозък, се активира генът Otx2, докато развиващите се клетки на задния мозък активират друг ген – Gbx2.

„Нашето откритие означава, че вече можем да отглеждаме неврони от задната част на мозъка – задния мозък – в петриева паничка и да изучаваме функциите им“, обяснява д-р Ло.

Изследователите откриват и фундаментални различия в начина, по който ДНК е организирана в различните мозъчни области.

„Предишните опити за създаване на неврони от задния мозък вероятно са се опитвали да превърнат клетки-предшественици на предния и средния мозък в клетки на задния мозък, а нашето изследване показва, че това не е възможно“, обяснява съавторът д-р Райън Джокай.

Новите знания позволяват на учените за първи път да създадат в лабораторията функционални моторни неврони от задния мозък.

Това може да даде нов тласък на изследванията на няколко тежки заболявания, сред които спиналната мускулна атрофия и ALS.

„Сега имаме модел, с който можем по-добре да разберем тези опустошителни заболявания и да работим за разработването на регенеративни терапии“, казва д-р Джокай за изследването, публикувано в списание Nature Neuroscience.

„Това е изключително вълнуваща нова граница в изследванията на мозъка.“

За да проверят хипотезата си, учените се връщат повече от 550 милиона години назад в еволюцията.

Те откриват същия модел на мозък с два различни произхода при пилета, риби зебра и дори при жълъдови червеи – малки морски животни, които живеят на океанското дъно и имат далечен общ предшественик с хората.

„Нашето изследване показва, че еволюцията е взела две вече съществуващи нервни системи и пространствено ги е събрала“, казва д-р Ло.

„Мозъкът като един орган вероятно би бил по-ефективен, но ние все още разчитаме на този първичен начин той да бъде изграден като две отделни части.“

Мария Пенчева