Что делает современных людей уникальными? - этот вопрос давно является движущей силой для исследователей. Размеры головного мозга и производство нейронов, вероятно, основные причины увеличения когнитивных способностей, которые произошли в ходе эволюции.
Исследователи из Института молекулярной клеточной биологии и генетики Макса Планка (MPI-CBG) в Дрездене, Германия, показали, что современный человеческий вариант белка TKTL1, который отличается от неандертальского варианта только одной аминокислотой, существенно влияет на количество клеток радиальной глии в мозге современного человека.
Нейроны всему голова
Клетки базальной радиальной глии генерируют большинство нейронов в развивающемся неокортексе - части мозга, которая играет роль в сложных когнитивных процессах. И так как активность TKTL1 особенно высока в лобной доле, исследователи пришли к выводу, что эта единственная специфичная для человека замена аминокислоты в TKTL1 объясняет, почему у Homo sapiens больше нейронов.
Отмечается, что ранее сравнение мозга неандертальца (Homo neanderthalensis) и человека разумного (Homo sapiens) не показывало каких-либо критичных различий. А нынешнее исследование вносит ясность, частично отвечая на вопрос, как численность нейронов влияет на развитие человечества.
Как провели исследование
Во время экспериментов ученые сравнили две версии TKTL1 и то, как они влияют на производство нейронов в неокортексе эмбрионов мышей. Так, число клеток в радиальной глии увеличивалось при внедрении белка TKTL1 от Homo sapiens, а версия белка от неандертальцев никак не меняла их количество.
Поэтому мозг уже подросших лабораторных мышей с аргининсодержащим TKTL1 располагал большим количеством нейронов.
«Наша работа подразумевает, что производство нейронов в неокортексе во время развития плода у современных людей выше, чем у неандертальцев, особенно в лобной доле, — резюмирует Виланд Хаттнер, руководивший исследованием. - Заманчиво предполагать, что это способствовало развитию когнитивных способностей современного человека».