Исследование мозга помогло изменить подходы к лечению смертельных заболеваний
Выявлены две различные нервные системы в человеческом мозге
Новое исследование показало, что наш мозг на самом деле состоит из двух органов, и это может изменить наши подходы к лечению смертельных заболеваний.
Ученые из Стэнфордского университета* (в России признан нежелательной организацией) обнаружили, что человеческий мозг состоит не из одного, а из двух органов. Это открытие может иметь огромное значение для исследования методов лечения серьезных заболеваний, включая БАС (боковой амиотрофический склероз), пишет New York Post.
Исследование, опубликованное в журнале “Nature”, показало, что мозг, по сути, состоит из двух различных нервных систем, которые развиваются раздельно.
Во-первых, есть более примитивная часть, называемая задним мозгом. Есть также передний и средний мозг, которые отвечают за мышление на более высоком уровне и делают нас людьми — от написания стихов и математических расчетов до размышлений о нашем собственном происхождении.
Это открытие помогло исследователям впервые вырастить важный тип клеток мозга в лабораторных условиях.
Этот прорыв может помочь ликвидировать пробел, который препятствовал исследованиям спинальной мышечной атрофии (СМА), бокового амиотрофического склероза (также известного как болезнь Лу Герига или БАС) и других разрушительных заболеваний, поражающих ствол головного мозга, потенциально открывая новые возможности для понимания того, что происходит не так при этих состояниях.
“Мы впервые показали, что передняя часть мозга возникает из совершенно другой клетки-предшественницы, чем задняя часть мозга, — рассказывает Кайл Ло, старший автор и доцент кафедры биологии развития. — Наше открытие означает, что теперь мы можем выращивать нейроны из задней части головного мозга в чашке Петри и изучать их функции”.
Мозг взрослого человека состоит из трех основных областей, отмечает New York Post. Передний мозг управляет мышлением более высокого уровня, таким как речь, сознание и абстрактные рассуждения, в то время как средний мозг управляет такими функциями, как зрение и слух, контроль движений, возбуждение и боль.
Исследователи обнаружили, что мозг, по сути, состоит из двух различных нервных систем, которые развиваются отдельно. Расположенный в задней части черепа задний мозг, который часто называют стволом головного мозга, выполняет жизненно важные функции, включая регулирование дыхания, сердцебиения, глотания и пищеварения, а также базовую координацию движений.
Как при СМА, так и при БАС специфические нейроны заднего мозга постепенно перестают функционировать, в результате чего пациенты теряют способность глотать и, в конечном счете, дышать.
На протяжении десятилетий ученые пытались вырастить нейроны заднего мозга в лабораторных условиях, поскольку преобладающей теорией было то, что все части мозга развиваются из одного источника.
Ученые исследовали самые ранние стадии эмбрионального развития мышей и обнаружили, что задний мозг на самом деле развивается по отдельному пути. Он развивается параллельно переднему и среднему мозгу, а не ответвляется от него.
Исследователи идентифицировали два типа клеток-предшественников головного мозга: одна экспрессирует ген Otx2, который развивается в передний и средний мозг, а другая экспрессирует Gbx2, который развивается в задний мозг. Эти два типа клеток никогда не пересекаются, даже на самых ранних стадиях развития.
“Предыдущие попытки создать нейроны заднего мозга, вероятно, были направлены на то, чтобы объединить предшественников переднего и среднего мозга в клетки заднего мозга, что, как показывает наше исследование, невозможно”, — рассказывает аспирант Райян Джохай.
Это открытие говорит о том, что десятилетия разочарований в этой области исследований были вызваны попытками ученых превратить один тип клеток-предшественников в другой, которым они по своей природе стать не способны.
Идентификация двух отдельных систем помогла исследователям впервые вырастить важный тип клеток мозга в лабораторных условиях. Основываясь на своих выводах, исследователи впервые смогли успешно вырастить функциональные моторные нейроны заднего мозга в лабораторных условиях.
Выращенные в лаборатории нейроны обладали ключевыми характеристиками настоящих клеток заднего мозга, что открывало новые возможности для изучения потенциальных методов лечения СМА, БАС и других заболеваний, поражающих ствол мозга.
“Теперь у нас есть модель, позволяющая лучше понять эти разрушительные заболевания и разработать методы их лечения, — говорит Джохай. — Это очень захватывающий новый рубеж в исследованиях мозга”.
Исследователи проследили эволюцию мозга, состоящего из двух частей, на протяжении более чем 550 миллионов лет и обнаружили такое же расположение у кур и рыбок данио, а также у желудевых червей и медуз, которые являются отдаленными общими предками человека.
“Я был удивлен нашими результатами, потому что слово ”мозг» подразумевает смежный орган, который, вероятно, имеет особое происхождение, — отмечает Джохай. — Но даже 500 миллионов лет назад существовали эти отдельные нейронные системы, которые сейчас работают почти как одна, и это очень здорово”.
