Човешкият мозък всъщност се състои от два отделни органа, откриха учени

Според ново революционно проучване човешкият мозък не е един единствен орган, а две напълно отделни системи, които са се развили независимо една от друга в еволюционното минало, преди да се съединят в едно цяло.

Откритието е направено от учени от университета Станфорд (Stanford University). Те са стигнали до този извод, докато са се опитвали да разрешат стар лабораторен пъзел: защо стъбловите клетки от задната част на мозъка се отглеждат изключително трудно в лабораторна среда, докато клетките от предната част се развиват с лекота.

Чрез подробно изследване на най-ранните етапи от образуването на мозъка, екипът открива, че предната и задната част на органа възникват от напълно различни клетъчни източници.

Как започва развитието в най-ранния етап

Досега в научните среди се смяташе, че целият мозък се развива от една-единствена основна клетка родител.

Наблюдавайки ембрионите – ключовият етап на развитие, при който простата група от клетки започва да се организира в реални телесни структури, изследователите от Станфорд идентифицират две напълно различни групи клетки.

Едната група клетки е била генетично настроена да създаде единствено предната част на мозъка, докато другата е отговаряла само за изграждането на задната част. Допълнителните анализи показват, че генетичните инструкции в тези две групи са подредени по съвсем различен начин, което ги насочва по два самостоятелни пътя, които никога не се пресичат.

Доцентът по биология на развитието в Станфорд, д-р Кайл Лоу (Dr. Kyle Loh), обяснява, че ако мозъкът се развиваше като един орган, това вероятно щеше да бъде по-ефективно, но човешкият организъм разчита на този древен начин за изграждане на мозъка като две отделни части.

Еволюционни корени и разпределение на задачите

Изследователите вярват, че в далечното еволюционно минало тези две системи са съществували на различни места в тялото на по-примитивните животни. По подобен начин днес медузите разполагат с отделни нервни мрежи в различни части на своите тела.

Двете части на човешкия мозък имат ясно изразени различни роли:

• Задният мозък, разположен в основата на черепа, действа като автоматичен контролен център на тялото. Той управлява основните жизнени функции като сърдечния ритъм, дишането и циклите на съня.
• Средният и предният мозък отговарят за мисловната дейност от високо ниво, включително езиковите умения, логиката и абстрактното мислене.

Въпреки че имат различен произход, днес тези две системи работят в пълна синхронност, за да изпълняват ежедневните задачи на човека.

Учените са открили същата двойна система и при морските жълъдови червеи (acorn worms) – вид създания, които споделят далечен общ прародител с хората. Това показва, че този модел от две части датира отпреди най-малко 500 милиона години.

Огромна стъпка напред за медицината

Резултатите от изследването, публикувани в научното списание Nature Neuroscience, представляват изключителен пробив за медицинската наука.

Благодарение на новото разбиране за това как уникално се образуват клетките на задната част на мозъка, екипът е успял за първи път в лабораторни условия да превърне човешки стъблови клетки във функционални двигателни неврони за задния мозък.

За изследователите възможността да създават точно тези специфични нервни клетки ще ускори значително проучванията на тежки невродегенеративни заболявания. Сред тях са амиотрофичната странична склероза (АЛС) и спиналната мускулна атрофия (СМА), които атакуват и унищожават точно двигателните неврони в долната част на мозъка.

Ученият Джохай (Jokhai) от изследователския екип посочва, че способността за създаване на голям брой човешки двигателни неврони в лабораторна среда отваря напълно нов подход за изследване на тези заболявания. Крайната цел на учените е един ден тези открития да доведат до създаването на възстановяващи терапии за пациенти, страдащи от редица тежки нервни заболявания.