Ученые выяснили, почему мозг человека уникален на клеточном уровне

Человеческий мозг — удивительный и сложный орган, обеспечивающий множество уникальных способностей и поведения, не наблюдаемых у других животных. На протяжении веков учёные пытались понять, что делает человеческий мозг особенным и как он развивается на протяжении жизни.

Недавние технологические и экспериментальные достижения открыли новые возможности для исследований в нейронауке, что позволило создать всё более детальные описания мозга и его процессов. Эти усилия помогают лучше понять механизмы различных нейропсихиатрических и нейроразвитийных расстройств.

Исследователи из Пекинского педагогического университета, Лаборатории Чанпина и других институтов сравнили развитие мозга человека и макаки, используя генетические и молекулярные методы. Их работа, опубликованная в журнале Nature Neuroscience, показала, что префронтальная кора человека развивается медленнее, чем у макак.

Учёные собрали образцы тканей префронтальной коры у детей с эпилепсией (в ходе плановых операций) и у макак на разных стадиях после рождения. Они исследовали экспрессию генов в отдельных клетках, доступность хроматина и распределение генов в тканях с помощью пространственной транскриптомики.

Анализ выявил, что у человека префронтальная кора развивается дольше, а глиальные предшественники — клетки, из которых формируются глиальные клетки — делятся активнее, чем у макак. Кроме того, были идентифицированы типы клеток и линии развития, наиболее уязвимые к нейроразвитийным и нейропсихиатрическим расстройствам, с человеческими особенностями экспрессии транскрипционных факторов.

Исследователи обнаружили программы регуляции, уникальные для человека, которые продлевают постнатальное созревание коры через координированное развитие нейронов и глии. Эти открытия помогают объяснить различия в работе мозга человека и других приматов и могут пролить свет на молекулярные процессы, нарушенные при специфических расстройствах.

В будущем результаты исследования могут способствовать более глубокому пониманию развития человеческого мозга и открытию новых стратегий для профилактики и лечения нейроразвитийных и нейропсихиатрических заболеваний.

Следите за NEWS.am Medicine на Facebook и Twitter