Чем мозг человека отличается от мозга других животных? Новое исследование от Йельский университет задался целью ответить на этот вопрос.
В новом анализе ученые выявили видоспецифические, особенно характерные для человека, черты. Они обнаружили, что то, что делает нас людьми, может также сделать нас восприимчивыми к нервно-психические заболевания.
Ученые в основном рассматривали дорсолатеральная префронтальная кора (длПФК). Они использовали метод секвенирования одноклеточной РНК, чтобы профилировать уровни экспрессии генов в нескольких клетках, полученных из dlPFC взрослого человека. шимпанзе, макаки и мартышки.
Они рассматривали длПФК как основной компонент человеческой идентичности.
Ненад Сестан, профессор нейробиологии Харви и Кейт Кушинг в Йельском университете, профессор сравнительной медицины, генетики и психиатрии, сказал: «Мы не знаем, что делает это уникальным для людей и отличает нас от других видов приматов. Теперь у нас больше улик».
Первый вопрос, который задали ученые, заключался в том, были ли какие-либо типы клеток, обнаруженные только у людей или других видов приматов, не являющихся людьми, которые они проанализировали, чтобы лучше понять эти различия. Сгруппировав клетки с похожими профилями экспрессии, они обнаружили 109 общих типов клеток приматов, но они также обнаружили пять, которые не были общими для всех видов. К ним относятся два различных типа микроглии, или специфичных для мозга иммунных клеток, обнаруженных только у людей и шимпанзе соответственно.
Ученые также обнаружили, что специфичный для человека тип микроглии существует на протяжении всего периода развития и взрослой жизни. Это означает, что клетки играют роль в поддержании состояния мозга, а не в борьбе с болезнями.
Сестан сказал, «Мы, люди, живем в совершенно другой среде с уникальным образом жизни по сравнению с другими видами приматов, и клетки глии, включая микроглию, восприимчивы к этим различиям. Тип микроглии, обнаруженный у человека мозг может представлять собой иммунный ответ на окружающую среду».
Другой неожиданной находкой, уникальной для человека, стал ген FOXP2, который был обнаружен при изучении экспрессии гена в микроглии. Это открытие вызвало большой интерес, поскольку вариации FOXP2 были связаны с вербальной диспраксией — расстройством, при котором больные с трудом производят язык или речь. Согласно другим исследованиям, FOXP2 был связан с несколькими нервно-психическими расстройствами, включая аутизм, шизофренияи эпилепсия.
Этот ген проявляет специфичную для приматов экспрессию в подмножестве возбуждающих нейроны и специфичная для человека экспрессия в микроглии.
Шаоцзе Ма, научный сотрудник лаборатории Сестана и со-ведущий автор, — сказал, «FOXP2 десятилетиями интриговал многих ученых, но до сих пор мы понятия не имели, что делает его уникальным для человека по сравнению с другими видами приматов. Мы очень рады находкам FOXP2, потому что они открывают новые направления в изучении языка и болезней».
Справочник журнала:
- Шаоцзе Ма, Ненад Сестан и др. Молекулярная и клеточная эволюция дорсолатеральной префронтальной коры приматов. Наука 2022. ДОИ: 10.1126/наука.abo7257
