W skrócie
- Badania Stanford Medicine sugerują, że mózg może składać się z dwóch odrębnych organów, które na drodze ewolucji połączyły się w jeden narząd.
- Naukowcy odkryli, że przednia i tylna część mózgu rozwijają się z różnych populacji komórek, co wyjaśnia trudności w ich hodowli laboratoryjnej.
- Dzięki nowym ustaleniom udało się wyhodować neurony tyłomózgowia, co może przyspieszyć badania nad chorobami takimi jak SMA i stwardnienie zanikowe boczne.
- Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu, otwiera się w nowym oknie
Przez lata naukowcy zakładali, że mózg powstaje z jednego wspólnego "zalążka", który w czasie rozwoju zarodka daje początek wszystkim jego częściom. Nowe badania prowadzone przez Stanford Medicine podważają ten obraz. Wynika z nich, że to, co nazywamy mózgiem, to w zasadzie dwa organy, które przez setki milionów lat ewolucji zostały połączone w jeden narząd.
Mózg ma dwa różne początki
Na początek odrobinka teorii. Dorosły mózg dzieli się na trzy główne części: przodomózgowie, śródmózgowie i tyłomózgowie. Tyłomózgowie, obejmujące pień mózgu, zajmuje się podstawowymi funkcjami organizmu, takimi jak oddychanie, praca serca, sen czy odczuwanie głodu.
Naukowcy odkryli, że obie części nie powstają jednak w ten sam sposób. Podczas bardzo wczesnego rozwoju zarodka pojawiają się dwa różne rodzaje komórek, z których rozwijają się poszczególne obszary mózgu. Jedne prowadzą do przodomózgowia i śródmózgowia, drugie tworzą tyłomózgowie. Te dwie populacje komórek od początku pozostają od siebie oddzielone.
Może ci się spodobać:
Zagadka, która blokowała badania mózgu
Odkrycie może wyjaśnić, dlaczego przez dziesięciolecia naukowcom trudno było hodować w laboratorium komórki nerwowe tyłomózgowia. Próbowano uzyskać je z komórek przeznaczonych do stworzenia innych części mózgu. Nowe badanie pokazuje, że taka zmiana kierunku rozwoju nie jest możliwa.
Badacze wykorzystali tę wiedzę, aby po raz pierwszy wyhodować z ludzkich komórek macierzystych działające neurony ruchowe tyłomózgowia.
- W biologii komórek macierzystych często skupiamy się na stworzeniu końcowego typu komórki, na przykład neuronu. Ważne jest jednak, aby zacząć od najwcześniejszych etapów rozwoju zarodka. To właśnie dokładne przyjrzenie się temu wczesnemu momentowi pozwoliło nam odkryć ten fundamentalny podział w rozwoju mózgu - wyjaśnił doktorant Rayyan Jokhai, współautor badania.
Jak dobrze znasz swój mózg? Sprawdź, co dzieje się w Twojej głowie [QUIZ]
Dwa mózgi połączone w jeden
Naukowcy sprawdzili też, jak wyglądała ta historia ponad 550 mln lat temu. Podobny podział znaleźli u kur, danio pręgowanego i żołędziowców. Ich zdaniem ewolucja mogła połączyć dwa istniejące wcześniej układy nerwowe, tworząc jeden mózg.
Odkrycie może mieć praktyczne znaczenie. Wyhodowane w laboratorium neurony tyłomózgowia mogą pomóc w badaniu rdzeniowego zaniku mięśni (SMA) i stwardnienia zanikowego bocznego (ALS).
Wyniki opublikowano w czasopiśmie Nature Neuroscience, otwiera się w nowym oknie.
Źródło: Centrum Medyczne Uniwersytetu Stanforda
