Наверняка вы не раз замечали, что птицы могут быть очень умными и сообразительными. Но что именно их такими делает? Исследователи из Университета Чикаго выяснили, что типы нейронов в их мозге, связанных с целенаправленным поведением и познанием, сильно напоминают неокортекс млекопитающих. Подробности этого учёные изложили в статье, опубликованной в Current Biology.
Credit: public domain
Выяснилось, что нейроны мозга птиц образуют похожие по типу соединения и имеют такие же молекулярные подписи, что и клетки, которые связывают между собой различные участки коры млекопитающих. Более того, мозг рептилий тоже состоит из похожих типов клеток, и это привело исследователей к выводу, что хоть мозг всех этих животных, стоящих на разных эволюционных ступенях, и «выглядит» по-разному, в чем сомнения нет, его нейрональный «состав» при этом отличается мало.
Как кора млекопитающих, так и структура в мозге птиц, называемая дорсальным желудочковым гребнем (DVR), развиваются из эмбрионального конечного мозга (подробнее о нейроэмбриологии вы можете прочитать в нашей специальной статье). Однако, созревают они в совершенно разных формах. Кора – структура слоистая и состоит из шести разных слоёв, в то время как в желудочковом гребне находятся лишь большие кластеры нейронов – ядра.
Функциональная анатомия дорсального отдела птичьего конечного мозга. Здесь видны обширные участки ассоциативных связей между двигательными (otput) и сенсорными (input) областями. Credit: Ragsdale et al. / Current Biology.
Из-за фундаментальной разницы в анатомическом строении многие учёные предположили, что DVR птицы коре млекопитающих не соответствует, но вместо этого аналогичен другой структуре мозга млекопитающих – пресловутой миндалине. Тем не менее в 2012 году та же научная команда, что и в нынешней работе, во главе с Клифтоном Рагсдейлом (Clifton Ragsdale) подтвердила, что желудочковый гребень выполняет все же аналогичные коре функции, несмотря на резко различающуюся анатомию. Здесь же исследователи сравнили генетические маркёры сенсорных и моторных нейронов коры млекопитающих с генами, экспрессирующимися в нескольких ядрах DVR птиц.
Паттерны экспрессии транскрипционных факторов, которые содержатся в мезопаллиуме. Credit: Ragsdale et al. / Current Biology.
Изучали так называемые IT-нейроны (neocortical intratelencephalic cells), которые присутствуют в DVR птиц и как раз осуществляют кросс-связь между различными слоями коры разных полушарий. После этого авторы расширили свою область интереса до рептилий и идентифицировали те же IT-нейроны в похожем месте мозга аллигаторов.
Авторы отмечают, что структура птичьего DVR совершенно расходилась с неокортексом млекопитающих, и исторически это представляло собой огромную проблему в сравнительной нейробиологии. Теперь же можно с уверенностью сравнивать эти структуры, что поможет в будущем изучать сложные паттерны поведения и лучше понимать мозг эволюционно более ранних животных.
Исследователи даже предположили, что птицы и приматы эволюционировали независимо, и у них развивались совершенно разные структуры мозга. А начиналось всё с одних и тех же наборов клеток.
Текст: Анна Хоружая
Neocortical Association Cell Types in the Forebrain of Birds and Alligators by Steven D. Briscoe, Steven D. Briscoe, Caroline B. Albertin, Joanna J. Rowell, Clifton W. Ragsdale in Current Biology. Published: February, 2018.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.01.036
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram