Мозг формируется по уникальному принципу - новое открытие

Ученые установили, что мозг человека и других животных развивается из двух независимых популяций клеток-предшественников, которые формируются еще на ранних стадиях эмбрионального развития. Первая впоследствии образует передний и средний отделы мозга, а вторая становится основой заднего мозга.

Об этом сообщает журнал Nature.

Исследователи изучили формирование мозга у мышей уже во время гаструляции — одного из первых этапов эмбрионального развития. Выяснилось, что в этот период закладываются сразу две отдельные группы клеток, из которых впоследствии развивается нервная система.

Первая получила название передней нейроэктодермы и становится источником переднего и среднего мозга. Вторая, задняя нейроэктодерма, формирует задний отдел мозга. Таким образом, разные участки мозга изначально имеют различное клеточное происхождение, а не разделяются позднее из единого набора клеток-предшественников.

После опытов на мышах исследователи решили выяснить, характерен ли такой механизм и для человека. Для этого они использовали плюрипотентные стволовые клетки, которые способны превращаться в различные виды клеток организма.

Ученым удалось направить их развитие по двум разным сценариям: одни клетки приобретали признаки переднего и среднего мозга, другие — заднего. При этом различия в их молекулярных свойствах появлялись еще до формирования зрелых нервных клеток.

Отдельно исследователи отметили возможность получить из человеческих стволовых клеток моторные нейроны заднего мозга. Раньше выращивание таких клеток в лабораторных условиях представляло значительную сложность. Новый метод может облегчить изучение заболеваний, затрагивающих мозговой ствол.

Две группы клеток различаются не только дальнейшей специализацией, но и генетическими программами: клетки переднего и среднего мозга активируют ген Otx2, а будущие клетки заднего мозга — Gbx2. Отличается и структура хроматина.

Похожее разделение ученые обнаружили у обезьян, кур, рыбок данио и желудевых червей. Их эволюционные линии разошлись около 550 млн лет назад, что позволяет предположить древнее происхождение такой схемы развития нервной системы.

При этом исследователи подчеркивают: результаты не означают, что мозг когда-то состоял из двух отдельных органов. Скорее, современный мозг может представлять собой единый орган, сформированный из двух древних линий клеток-предшественников.

Ранее "Курсор" писал, что забытые воспоминания могут не исчезать бесследно, а словно теряться среди множества других следов в памяти. Новое исследование показало, что при определенных условиях мозг способен восстановить даже давно недоступные воспоминания.