Nova studija je prva koja je identifikovala kako ljudski mozak raste i zbog čega je toliko veći i čak sa 3 puta više neurona u poređenju sa šimpanzama i gorilama. U studiji koju su predvodili naučnici sa Univerziteta Kembridž u okviru Medical Research Council laboratorije za molekularnu biologiju tačno je određen ključni molekularni ključ ili okidač koji može od običnih majmunskih mozgova da učini da rastu poput onih ljudskih i obrnuto.
Rad objavljen u časopisu Cell upoređivao je tzv. organoide nalik mozgu (3D tkivo uzgojeno iz stem ćelija, koje savršeno oslikava rani stadijum razvoja mozga) koji su dobijeni od stem ćelija ljudi, šimpanzi i gorila.
Glavni autor rada je doktorka Madelin Lankaster, koja objašnjava koncept:
Na ovaj način prvi put imamo uvid u to šta je to što nas tokom razvoja odvaja od naših najbližih rođaka - drugih velikih majmuna. Najveća i najupečatljivija razlika je ta koliko je naš mozak zapravo veliki.
Tokom ranog stadijuma razvoja mozga neuroni koje stvaraju stem ćelije se nazivaju neuralni progenitori. Ove progenitor ćelije u početku su cilindričnog oblika, što im omogućava lakšu deobu i stvaranje identičnih ćelija.
Što se više progenitorske ćelije dele tokom ovog stadijuma, to će se više neurona razviti dalje tokom rasta mozga.
Kako ćelije sazrevaju i usporavaju svoju deobu, one se izdužuju, formirajući oblik poput izduženog korneta. U prethodnim istraživanjima ovo je potvrđeno i kod miševa; isti proces se događa u roku od nekoliko sati.
Upravo su ovi organoidi nalik mozgu dozvolili naučnicima da otkriju kako se ovaj razvoj odvija i kod ljudi. Otkriveno je da kod gorila i šimpanza tranzicija traje dugo vremena, otprilike u trajanju od oko 5 dana.
Kod ljudskih je trajala još duže, oko 7 dana. Ljudske progenitorske ćelije mnogo su duže očuvale svoj cilindrični oblik u odnosu na šimpanze i gorile i značajno više su se delile, stvarajući daleko više novih ćelija.
Razlika u brzini tranzicije od neuralnih progenitora ka pravim ćelijama neurona znači da ljudski mozak ima mnogo više vremena da se množi. Ovo bi u velikoj meri mogao da bude glavni razlog zašto mi imamo i po 3 puta više neurona u poređenju sa drugim primatima.
Kako doktorka Lankaster navodi:
Da bi otkrili koji genetski mehanizam stoji iza ovih razlika, naučnici su uporedili gene asocirane sa razvojem mozga (skoro svaka biološka aktivnost razvoja je determinisana genom), tj. koji se pale a koji se gase u ljudskom organoidu nasuprot onima kod šimpanza i gorila.
Identifikovana razlika je gen ZEB2, koji se najranije palio u organoidima gorila u odnosu na ljudski primerak.
Da bi se potvrdila efektivnost tog gena, odloženo mu je vreme paljenja. Naučnici su se vodili prostom logikom: ako se odloži vreme aktivacije, organoid primata će nastaviti deobu progenitorskih ćelija i kasnijom aktivacijom razviti veći broj neurona.
Prvi efekat je bio da je to odmah usporilo razvoj i sazrevanje progenitorskih ćelija, čineći da se organoidi primata razvijaju poput ljudskog mozga - sporije i sa više neurona.
Sa druge strane, rano paljenje gena ZEB2 u ljudskim organoidima uslovilo je ranu tranziciju i, suštinski, ljudski mozak je počeo da se razvija kao mozak primata - gorila i šimpanzi.
Na kraju, naučnici su ipak morali da naglase da su organoidi modeli i da, kao svi modeli, nemaju sposobnost replikovanja svih funkcija mozga. Ali je dovoljno blizu pravom umu da je sposobno da nam da odgovor na fundamentalna pitanja o našem mozgu, njegovoj evoluciji i razvoju moždanog tkiva, koje bi bilo nemoguće proučavati na bilo koji drugi način.
Ko zna, možda nas od scenarija poput onog iz filma Planet of the Apes deli samo jedan gen, a njegovo ime je ZEB2 😊.
NAUKA: Zašto su rani ljudi počeli da stoje uspravno?
NAUKA: Sećanja bez mozga? 🤔
LJUDSKI UM: Dvosmislene erotske šale i naš mozak 🤭
Autor: redportal.rs
