Неокортекс мозга человека, испещренный многочисленными извилинами, почти в три раза больше, чем у нашего ближайшего родственника – шимпанзе. Именно неокортекс отвечает за многие уникальные для человека функции нервной системы, например, такие как речь. Почему же неокортекс человека стал так велик, какие молекулярные процессы ответственны за это? На этот вопрос отвечает статья, опубликованная в eLife.
Срез развивающегося мозга хорька. Зелёным показаны нейроны, экспрессирующие ген ARHGAP11B. Credit: MPI-CBG, Kalebic, Gilardi
В 2015 году исследователи из Института молекулярной биологии клетки и генетики Макса Планка показали, что под действием уникального для человека гена ARHGAP11B у мышей образовывалось гораздо больше клеток-предшественников нейронов. Более того, у них даже начали появляться извилины, которых в норме в мозге мыши нет.
И все бы хорошо, но выяснилось, что у мышей практически нет базальных радиальных глиальных клеток, которые у человека играют важнейшую роль в формировании неокортекса. Поэтому однозначного ответа на вопрос, действительно ли ген ARHGAP11B отвечает за формирование неокортекса мозга человека, эксперименты на мышах дать не смогли.
Тогда ученые решили взять в качестве модельного объекта хорька: у него и неокортекс больше, и базальные радиальные глиальные клетки тоже многочисленнее, чем у мышей. Оказалось, что экспрессия гена ARHGAP11B у хорьков увеличивала численность базальных радиальных глиальных клеток, более того, увеличивался промежуток, в течение которого эти клетки давали начало нейронам. В итоге мозг хорька содержал больше нейронов и обладал более развитым неокортексом.
Сказалось ли это на когнитивных способностях животного? Пока этот вопрос остается без ответа. В любом случае, теперь известен по крайней мере один уникальный для человека ген, который связан с исключительным развитием неокортекса у человека.
Текст: Елизавета Минина
Human-specific ARHGAP11B induces hallmarks of neocortical expansion in developing ferret neocortex by Nereo Kalebic et al. in eLife. Published online 2018.
DOI: 10.7554/eLife.41241