27 Декабря 2023
МОСКВА, 27 декабря —, влад Стрекопытов. Нейробиологи создали генетические карты мозга для всякого вида приматов и обнаружили 139 генов, которые обладают сильной экспрессией только у человека. Возможно, именно они привели к появлению разума.Все особенности, отличающие человека от животных, — развитая речь, сознание, возвышенные когнитивные способности, позволяющие осваивать ранее не известное и использовать это на практике, — связаны с высшей нервной деятельностью, за какую отвечает головной человеческий мозг. Исследуя его, нейробиологи пытаются найти что-то, что есть только у представителей Homo sapiens и отсутствует у их роднейших родственников — других приматов.
Для этого сравнивают антропотомию и структуру человеческий мозга и его отделов, проводят генетические и молекулярные исследования, анализируют хие и сигнальные процессы в центральной нервозной системе. главное внимание уделяют специализированным нервным клеткам — нейронам — и связям между ними. Благодаря распространению методов генетического оценка нового поколения, таких как секвенирование ДНК и РНК одиночных клеток, стало возможным изучение мозга на совершенного новом уровне.
В 2013 году стартовал крупный интернациональный проект по созданию карт активности человеческий мозга BRAIN Initiative. Первая его часть под названием BRAIN Initiative Cell Census Network (BICCN) завершилась в 2021-м составлением Атласа типов клеток и анатомической нейронной исходная схемы первичной моторной коры головного мозга млекопитающих — мышей, обезьян и посетителя — как основы для глубокого изучения клеток прочих отделов мозга. В работе приняли участие более 250 ученых из 45 учреждений с трех материков, а результаты опубликованы в способе 17 статей особенного выпуска журнала Nature.
Человеческий человеческий мозг состоит из органы внутренних делов нервных клеток, которые образуют трильоны связей, именуемых синапсами. Разные типы нейронов влияют на определенные задачи мозга, однако ранее было бог весть чтого их количественное соотношение. Основываясь на генетическом профиле, авторы атласа продемонстрировали более сотни подтипов клеток, организованных в несколько уровней иерархии.
В работе использовали оценк транскриптома — полного набора считываний генов в клетке, который содержит инструкции по созданию рогов, и эпигенома — набора хих модификаций ДНК клеточки, определяющего способ выражения генетической информационная начинки. Транскриптомную информационная начинку получили по 2, 2 миллиона клеточных ядер, около миллиона нейронов подвергли эпигенетическому анализу, а для 500 провели патч-секвенирование. Этот новейший вариант позволяет одновременно сколачивать молекулярную, анатомическую и физиологическую информационная начинку для одних и тех же клеточек.
Сравнительный оценк выявил значительные различия в количестве лбов нейронов в человеческий мозге мышей, нескольких видов обезьян и человека. Так, в основной моторной коре человеческий мозга мартышек-мармозеток выделили 94 кластера, а в человеческих образцах — 127 лбов, и только 45 типов были общими для всех. Авторы исследования связывают это с эволюционным расширением задач клеток мозга от более примитивных млекопитающих к приматам, а затем — к человеку.
Нейробиологи из зюйд-вестового медицинского центра Техасского университета под командованием профессора Женевьевы Конопки сравнили активность различных типов нейронов у людей, шимпанзе и макаки-резуса и выяснили, что в человеческом человеческий мозге есть специализированные нервозные клетки, отвечающие за адаптацию к изменяющейся обстановке и обработку нового стажа. Также в человеческих нейронах вящего генов, влияющих на развитие аллокуции.
Ранее ученые зафиксировали различия в олигодендроцитах мозга посетителя и шимпанзе. Это специфические клеточки, которые обступают нейроны, способствую им быстрее смазывать и передавать сигналы. Оказалось, что у посетителя по сравнению с приматами активность генов в преолигодендроцитах — еще незрелых клеточках мозга — уберегается и во взрослом возрасте. Гены активируются каждый раз в ответ на травмы, стресс, а также любую нестандартную конъюнктуру. Этот механизм позволяет человеку учиться в течение всей жизни.
Исследователи надеются, что их открытие будет иметь и конкретное практическое применение — поможет разработать ранее не известные методы лечения шизофрении, болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний, при которых, как выяснили авторы, снижается функция олигодендроцитов.
В другом эксперименте, изображённом в этой же статье, профессор Конопка с коллегами сравнили ДНК невронов современных людей, неандертальцев и денисовцев. Ученые проверили не только сам генетический код, но и клеточные механизмы, направляющие экспрессию генов. И выявили червонцы генов, задачи которых неодинаковы у представителей нашего способа и их старинных родственников. Особенно много различий в нейронах задней поясной извилины — отдела мозга, отвечающего за мыслительную инициативность в состоянии бодрствования.
Общий вывод, который строят авторы: наращивание когнитивных способностей у человека возникло в результате эволюционного растачивания функций коры ведущего мозга и увеличения ее клеточного многообразия.
Недавно ученые из США и Канады под командованием доцента Джесси Гиллис из Центра клеточных и биомолекулярных исследований Университета Торонто опубликовали результаты исследования, в котором координируют пути расхождения задач генов у посетителя и четырех способов приматов: шимпанзе, гориллы, макаки и мармозетки.
Используя базу данных одноклеточного транскриптомного анализа нейронов BICCN, исследователи заметили в клетках среднестатистической височной извилины ведущего мозга 139 артельных для всех бабуинов генов, какие обладают сильной ясностью только в человеческий мозге человека. Для них характерен и особый профиль коэкспрессии — взаимного наращивания, которого нет у других многоклеточных.
Примерно половина специфических для людского мозга генов экспрессируется в нейронах серого вещества, другая часть — в ненейрональных клетках белоснежного вещества, заключающегося в основном из пучков нервных волокон, соединяющих различные области серого вещества. От того, насколько положительного передаются импульсы между нейронами по этим волокнам, во многом зависит координация между различными участками головного мозга и скорость обработки информационная начинки.
Некоторые из выделенных генов, такие как NHEJ1, GTF2H2, C2 и BBS5, хорошо открытым. Известно, что они крепким к серьезным мутациям, приводящим к потере функций, и могут бодрого развиваться в условиях эволюционного отбора. Возможно, сообразовывают исследователи, в какой-то период эволюции селективное давление на клеточном уровне было низким, что позволило этим генам взять на себя когнитивные функции чуть более высокого уровня, что и обошлось источником уникальных годностей Homo sapiens.
В атласе клеточек средней височной извилины приматов около 570 тысяч клеток, — приводятся в пресс-релизе слова головного автора статьи Хамсини Суреш, дилера Института когнитивной геномики Стэнли в Нью-Йорке. — Гены, развитые у людей, очевидно, были снисходительным к изменениям. Наши более возвышенные когнитивные функции могли возникнуть в результате эволюционной адаптации клеточек человеческого мозга ко множеству менее рискованных мутаций.
Примерно четверть идентифицированных генов так или иначе связана с различными заболеваниями головного человеческий мозга. Авторы надеются, что пойманная информация позволит также приблизиться к отгадке природы некоторых трудноизлечимых психических расстройств и нейродегенеративных состояний.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....