Новое исследование показало, что человеческие ускоренные области ДНК (HARS), которые развивались значительно быстрее, чем ожидалось, могут быть ключом к возникновению сложных когнитивных способностей мозга. Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) провели исследование, сравнивая нейроны человека и шимпанзе, и обнаружили, что HARS стимулируют рост множественных нейронных проекций, усиливая связь между клетками мозга.
Когда человеческие HARS были введены в нейроны шимпанзе, они также способствовали увеличению числа нейронных проекций, что указывает на прямую связь между HARS и нервной сложностью. Однако эти же генетические изменения могут также способствовать развитию нейродегенеративных расстройств, таких как аутизм.
Исследование, поддержанное грантами от Национального института здравоохранения (NIH), было опубликовано в журнале Nature 26 февраля.
Научный сотрудник Инь Шен из Института нейронаук UCSF WEILL и Института генетики человека UCSF возглавил команду исследователей.
Геномы человека и шимпанзе схожи на 99%, но HARS составляют значительную часть 1% различий, что может приводить к существенно разным результатам в нейронах человека и шимпанзе.
Человеческие нейроны выращивали несколько нейритов, или провозимых проекций, которые помогают нервным клеткам посылать и получать сигналы. Однако нейроны шимпанзе росли только отдельные нейриты. Когда человеческие HARS были введены в искусственные нейроны шимпанзе, последние начали выращивать дополнительные нейриты.
«Больше нейритов во время развития может означать большую сложность в наших нейронных сетях», — отметил Шен. «Эти сети облегчают передачу сигналов в нервной системе и поддерживают наши более высокие когнитивные функции. Однако сбои в их развитии могут способствовать развитию нейродегенеративных заболеваний, таких как аутизм».
Исследование подчеркивает важность HARS в эволюции человеческого мозга и их потенциальное влияние на развитие когнитивных способностей и нейродегенеративных расстройств.
Литература.
“Comparative characterization of human accelerated regions in neurons” — Yin Shen et al. Nature
