Открыты уникальные отличия мозга человека от мозга макак и шимпанзе

Международная группа ученых из России, Китая и Германии под руководством профессора Сколтеха Филиппа Хайтовича открыла уникальные особенности работы генов в разных слоях префронтальной коры головного мозга человека по сравнению с мозгом шимпанзе и макаки. Ученые пришли к выводу, что, несмотря на кажущееся сильное сходство анатомии мозга человека и приматов, микроархитектура коры больших полушарий мозга человека претерпела значительные изменения в процессе эволюции. Об открытии сообщается в журнале Nature Neuroscience.

У человека в ходе эволюции наибольшее развития получила кора больших полушарий, в первую очередь префронтальная кора, которую и исследовали в данной работе. Каждый из шести слоев коры характеризуется особой функциональной ролью в обработке информации, распределением клеток разного типа и организацией связей между ними. На мышах, которых интенсивно используют в лабораторных исследованиях, показано, что работа более 5000 генов различается между слоями коры. Но для мозга человека систематического анализа работы генов в разных частях коры больших полушарий ранее не проводилось.

В данной работе ученые анализировали РНК на последовательных срезах префронтальной области коры больших полушарий человека, шимпанзе и макаки. В результате было выявлено более 2320 генов — новых маркеров слоев коры головного мозга, уникальных для человека. Исследования показали, что 367 генов человека стали работать совсем в другом слое коры, по сравнению с шимпанзе. А у шимпанзе, по сравнению с макакой, подобных генов было обнаружено всего 133.

При этом времени с момента эволюционного разделения линии макаки и шимпанзе прошло намного больше, чем с момента разделения шимпанзе и человека, а различия максимальны между транскриптомами шимпанзе и человека. Этот факт говорит о существенной реорганизации микроархитектуры префронтальной коры в процессе эволюции человека.

«Иммуногистохимический анализ показал, что уникальные для человека изменения в экспрессии генов затронули не только нейроны, но и широкий спектр других клеток: астроциты и микроглию. Это делает актуальными результаты недавних исследований, говорящих о критической роли астроцитов и микроглии в интеграции и хранении информации в мозге», — рассказывает один из авторов статьи, Ольга Ефимова.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.