Издавна наука ищет ту самую фишку, которая делает мозг человека круче мозга других млекопитающих. Раньше с этим не везло: общий план строения и клеточный состав были одинаковыми. Наконец, исследователи из MIT подошли к ответу, который крылся в ионных каналах. Это белки в мембранах клеток, которые перекачивают ионы — и в том числе создают электрические импульсы.
Рассказываем про открытие и новый взгляд на нашу эволюцию
У разных млекопитающих — от грызунов до обезьян — с увеличением объема мозга сохраняется одинаковая плотность ионных каналов. То есть в одном миллилитре вещества их приблизительно одно и то же количество. Одинаковое число ионных каналов обеспечивает одинаковую проводимость у всех. Например, у млекопитающих с большими мозгом размеры нейронов больше и поэтому ионных каналов в нейронах больше, чем у млекопитающих с размерами мозга поменьше. У всех, кроме человека.
Исследователи обнаружили, что на один человеческий нейрон коры головного мозга приходится аномально низкое число ионных каналов. Измеряли это по проводимости нервных клеток. У млекопитающих других девяти видов корковая проводимость была схожей между собой, а у человека — в 4 раза ниже. Авторы исследования в 2018 году сравнивали мозг человека и крысы и приходили к схожим результатам.
Ученые предполагают, что снижение плотности ионных каналов помогло нашим предкам экономить энергию на передаче импульсов. Это могло высвободить ресурсы для усложнения связей между нейронами и развития коры головного мозга. Теперь интересно исследовать лучше мозг самых больших и самых умных млекопитающих.
Открытие про ионные каналы — новый ответ на вопрос "За счёт чего кора головного мозга человека такая сложная?" Проблема важная, потому что именно кора — это наше сознание, интеллект, память, обучение и самоконтроль. Без неё предки человека не построили бы культуру, которая теперь определяет наш вид.
Подписывайтесь на наш подкаст, чтобы слушать больше новостей там, где вам будет удобно💚
Исследование
Beaulieu-Laroche, Lou, et al. "Allometric rules for mammalian cortical layer 5 neuron biophysics." Nature 600.7888 (2021): 274-278.