0

Сегодня медицинские Новости: ‘мутант хорьков-пролить свет на эволюцию человеческого мозга

Изучая развитие человеческого мозга с использованием модели мутантов хорька, ученые случайно наткнулись на ключи к эволюции мозгами.

Генетически изменяя хорей дает новый взгляд на развитие мозга и эволюция.

Человеческие существа обладают относительно большим мозгом. И, в течение последних 7 миллионов лет — короткий промежуток времени в эволюционном смысле — Размер мозга увеличился в три раза.

Коры головного мозга, извитых и сложенный внешний слой, особенно на людях. Точно, как и почему наш мозг стал так чертовски причудливая точка долгих споров и доказательств, в настоящее время мало.

Найти ключи к генетическим и биологическим сдвигам, которые произошли миллионы лет назад аналогично искал иголку в стоге сена, на другой стороне Вселенной. Каждый так часто, однако, Леди Серендипити улыбки на ученых.

Недавно ученые из ряда институтов, в том числе медицинского института Говарда Хьюза в Чеви Чейзе, Мэриленд, Йельский университет в Нью-Хейвене, Коннектикут, и в детской больнице Бостона, штат Массачусетс, провели ряд исследований, рассматривающих микроцефалия.

Их исследования были плодотворными и в дальнейшем наше понимание микроцефалия, но они также немного ближе к тому, что игла в далеком сена. Их выводы были недавно опубликованы в журнале Nature.

«Я тренировался в качестве невропатолога и исследование детей с заболеваниями головного мозга в развитии», — объясняет д-р Кристофер Уолш, из Бостонской детской больницы. «Я никогда не думал, что буду заглядывать в эволюционной истории человечества».

Как исследовать микроцефалия

Дети с микроцефалией имеют намного меньшую голову, чем обычные, и их кора головного мозга не правильно сформирована. Это условие часто генетическое, хотя в последнее время, он также был связан с вирусом Зика.

Как и почему коры не правильно формы, это не полностью понял. Одна из причин, почему изучение этой темы так сложно это отсутствие хорошей модели; модель мыши используется чаще всего, но это не соответствует своему назначению.

Зика вызывает микроцефалию, но вопросы остаются
Заражение вирусом зика при беременности вызывает микроцефалию, но история сложная.
Читать сейчас

Мозги мыши, как вы могли бы ожидать, крошечные. Кроме того, мыши не пользуются теми же разнообразный выбор клеток головного мозга, как и люди, и их корка намного ровнее.

Ген наиболее часто участвуют в микроцефалии является тот, который кодирует белок, известный как Аспм. Когда этот ген мутирует, человеческий мозг будет около половины нормального размера.

Однако, у мышей без Гена называется Аспм мышей нокаут — их мозги сократится всего на одну десятую. Этот едва уловимый изменения малопригоден для ученых.

На охоту за лучшую модель микроцефалия, исследователи, которые вел Доктор Уолш и Byoung-Ил-бэ, из Йельского университета, — обратился к хорькам.

Это может сначала показаться странным выбором животного, но это имеет смысл; хорьки крупнее и имеют сложную коры с той же диапазоне типов клеток человека. Также, как и мышей, они размножаются быстро и свободно.

Как доктор Уолш поясняет: «на первый взгляд, хорьков может показаться странный выбор, но они были важной моделью для развития мозга в течение 30 лет».

Хотя хорьки оказались ранее полезно, мало известно о генетике хорька, так что создание Аспм нокаут версия животному будет трудно. Доктор Уолш, однако, не смущаясь; он обеспечил финансирование и приступили к работе.

В Аспм нокаут хорька только второй хорек нокаут, что человечество когда-либо созданных.

Как и ожидалось, Аспм нокаут мозги хорьки были на 40 процентов меньше, чем обычно, в результате он гораздо ближе в соответствии с человеческой версией микроцефалия. И, как с человека микроцефалии, кортикальной толщины была неизменной.

Ключ к эволюции мозга

В стороне от разработки новой и полезной моделью для человека микроцефалия, ученые также окунул свои пальцы в гораздо более сложную проблему: как мы развились такие большие мозги?

Они исследовали, как потеря Apsm ретинированные мозги хорьков-в том смысле, что он сделал. Дефекты были прослежены до изменений в радиальных глиальных клеток ведут.

Радиальные глиальные клетки развиваются из нейроэпителиальные клетки, которые являются стволовые клетки нервной системы. Они способны превращаться в различные типы клеток в коре.

Начиная от развивающихся желудочки головного мозга, радиальные глиальные клетки двигаться в сторону формирования коры. Так как эти клетки перемещаются дальше от своей начальной точки, они постепенно теряют способность развиваться в различные типы клеток головного мозга.

Ученые обнаружили, что отсутствие Apsm вызвало радиальные глиальные клетки отделяются от желудочков с большей готовностью и начала их миграции рано.

После того, как момент прошел, соотношение радиальных глиальных клеток в другие типы клеток пошел перекос-пованивает, приводя к меньшему количеству нервных клеток в коре головного мозга. Apsm действует как регулятор, набирая вверх или вниз общее количество корковых нейронов. И в этом кроется ключ к эволюции человеческого мозга.

«Природе пришлось решать проблему изменения размера человеческого мозга, без того, чтобы перестроить все».

Byoung-Ил Бэ

Apsm изменяет развитие мозга таким образом, влияя на функцию центриолей, или клеточных структур, участвует в делении клеток. Без Apsm, на центриолей не делают свою работу должным образом.

Недавно, несколько генов, участвующих в регуляции центриоль белков, в том числе Apsm, претерпели эволюционные изменения. Доктор Уолш считает, что это может быть эти гены, которые отличают нас от шимпанзе, или наши дальние родственники неандертальцев.

«Есть смысл в ретроспективе», — говорит доктор Уолш. «Гены, которые собрал наш мозг в ходе развития должны были гены, эволюция переделаны, чтобы сделать наш мозг больше».

Путем изменения этого Гена, миграции радиальных глиальных клеток могут быть изменены и коры может увеличиваться. Эти исследования дают новую модель микроцефалия и по-новому взглянуть на происхождение нашей выбухание мозга.

Источник

admin

Добавить комментарий