Co odróżnia mózg człowieka od innych zwierząt? Nowe badanie z Uniwersytet Yale postanowiłem odpowiedzieć na to pytanie.
W nowej analizie naukowcy zidentyfikowali cechy charakterystyczne dla gatunku, a zwłaszcza dla człowieka. Odkryli, że to, co czyni nas ludźmi, może również czynić nas podatnymi na choroby neuropsychiatryczne.
Naukowcy przyjrzeli się głównie grzbietowo-boczna kora przedczołowa (dlPFC). Wykorzystali technikę sekwencjonowania jednokomórkowego RNA, aby profilować poziomy ekspresji genów w kilku komórkach zebranych z dlPFC dorosłego człowieka. szympans, makaki i małpy marmozet.
Postrzegali dlPFC jako główny składnik ludzkiej tożsamości.
Nenad Sestan, Harvey i Kate Cushing, profesor neuronauki w Yale, profesor medycyny porównawczej, genetyki i psychiatrii, powiedział: „Nie wiemy, co sprawia, że jest to wyjątkowe u ludzi i odróżnia nas od innych gatunków naczelnych. Teraz mamy więcej wskazówek”.
Pierwsze pytanie, na które odpowiedzieli naukowcy, dotyczyło tego, czy jakiekolwiek typy komórek występujące tylko u ludzi lub u innych gatunków naczelnych, które zostały przeanalizowane, aby lepiej zrozumieć te różnice. Po zgrupowaniu komórek o podobnych profilach ekspresji odkryli 109 wspólnych typów komórek naczelnych, ale znaleźli także pięć, które nie były wspólne dla wszystkich gatunków. Obejmowały one dwa różne typy mikrogleju lub komórek odpornościowych specyficznych dla mózgu, występujących odpowiednio tylko u ludzi i szympansów.
Naukowcy odkryli również, że typ mikrogleju specyficznego dla człowieka istnieje przez cały rozwój i dorosłość. Oznacza to, że komórki odgrywają rolę w utrzymaniu mózgu, a nie w walce z chorobami.
Sestan powiedział: „My, ludzie, żyjemy w zupełnie innym środowisku o wyjątkowym stylu życia w porównaniu z innymi gatunkami naczelnych, a komórki glejowe, w tym mikroglej, są podatne na te różnice. Rodzaj mikrogleju występującego u człowieka mózg może stanowić odpowiedź immunologiczną na środowisko”.
Innym nieoczekiwanym odkryciem, unikalnym dla ludzi, był gen FOXP2, który odkryto poprzez badanie ekspresji genów w mikrogleju. To odkrycie wzbudziło duże zainteresowanie, ponieważ wariacje FOXP2 zostały powiązane z dyspraksją werbalną, zaburzeniem, w którym cierpiący mają trudności z wytworzeniem język lub mowa. Według innych badań, FOXP2 jest powiązany z kilkoma zaburzeniami neuropsychiatrycznymi, w tym: autyzm, schizofrenia, padaczka.
Ten gen wykazuje ekspresję specyficzną dla naczelnych w podzbiorze pobudzających neurony i specyficzna dla człowieka ekspresja w mikrogleju.
Shaojie Ma, habilitant w laboratorium Sestana i współautorka, powiedziany, „FOXP2 od dziesięcioleci intryguje wielu naukowców, ale nadal nie mieliśmy pojęcia, co czyni go wyjątkowym u ludzi w porównaniu z innymi gatunkami naczelnych. Jesteśmy bardzo podekscytowani odkryciami FOXP2, ponieważ otwierają one nowe kierunki w badaniu języka i chorób”.
Referencje czasopisma:
- Shaojie Ma, Nenad Sestan i in. Ewolucja molekularna i komórkowa grzbietowo-bocznej kory przedczołowej naczelnych. nauka 2022.DOI: 10.1126/nauka.abo7257
