Ученые выяснили, что мозг человека – это два отдельных органа

Человеческий мозг может быть гораздо сложнее привычной модели единого органа. Исследователи из Стэнфордского университета обнаружили фундаментальные отличия в развитии его отделов, происходящих от двух древних нервных систем. Ученые полагают, что их открытие может помочь лучше изучать тяжелые заболевания двигательных нейронов.

Мозг человека состоит из двух органов

Ученые из Стэнфорда установили, что разные части мозга формируются из клеток-предшественников, имеющих принципиально разное происхождение и работающих по отличным генетическим программам. Таким образом, мозг можно разделить на задний мозг, а также передний и средний.

Задний мозг принимает участие в регуляции базовых функций организма, включая дыхание, сон и сердцебиение. Высшие отделы связаны с более сложными процессами: сознанием, речью, мышлением и способностью к абстракциям.

Команда исследователей под руководством ученых из Стэнфорда изучала эмбрионы мышей, чтобы понять почему клетки заднего мозга сложнее выращивать в лаборатории. Выяснилось, что при развитии передний и средний мозг используют одну генетическую программу, тогда как задний – другую.

Ученые утверждают, что человеческий мозг – это не единственный, цельный орган, а две древние нервные системы. На фото мозг крысы

В частности, клетки переднего и среднего мозга экспрессируют ген Otx2, а для заднего мозга характерна экспрессия Gbx2. Исследователи также выявили фундаментальные отличия в упаковке ДНК в этих участках. Это объясняет, почему предыдущие попытки вырастить нейроны заднего мозга могли быть неудачными: ученые использовали клетки предшественники, характерные для других отделов мозга.

Важнейшим результатом явилось то, что исследователям впервые удалось создать в лабораторных условиях функциональные моторные нейроны заднего мозга. Теперь их можно выращивать и изучить в контролируемых условиях. Это открывает новые возможности изучения заболеваний, связанных с повреждением двигательных нейронов, в частности спинальной мышечной атрофии и бокового амиотрофического склероза (БАС).

Таким образом, главное открытие состоит не в том, что человеческий мозг буквально является "двумя органами", а в том, что его разные части имеют значительно более отличные механизмы развития, чем считалось. Именно это понимание может стать важным шагом для лабораторного моделирования неврологических заболеваний и поиска новых подходов к их исследованию.