Noi piste pentru cercetarea dezvoltării creierului uman, descoperite prin analiza comparativă cu primatele

Noi piste pentru cercetarea dezvoltării creierului uman, descoperite prin analiza comparativă cu primatele
februarie 14 14:29 2019 Timp citire articol: 3 minut(e)

Oamenii sunt genetic similari cu cimpanzeii și alte primate, dar totuși există diferențe comportamentale și cognitive evidente. Ce ne face oameni și de unde vine această proprietate misterioasă de ”umanitate”?

Acum, cercetătorii de la Salk Institute din UC San Diego au dezvoltat o strategie pentru a studia dezvoltarea timpurie a neuronilor umani, în comparație cu neuronii primatelor nonumane. Studiul oferă oamenilor de știință un nou instrument pentru cercetarea fundamentală a creierului.

Studiul furnizează perspective asupra organizării de dezvoltare a creierului și pune baza unor analize comparative ulterioare între oameni și primate nonumane”, a spus unul din autorii studiului, Rusty Gage, președinte și profesor la Salk, șeful catedrei Vi and John Adler for Research on Age-Related Neurodegenerative Disease, citat de sciencedialy.com.

Două procese importante în dezvoltarea cerebrală includ maturația și migrația neuronilor. Maturația implică creșterea neuronilor care măresc conexiunile dintre ei pentru o comunicare mai bună.

Migrația reprezintă mișcarea fizică a neuronilor în diferite părți ale creierului aflat în dezvoltare. Autorii au comparat maturația și migrația neuronală între oameni și primate.

Pentru această sarcină, cercetătorii au conceput o nouă metodă utilizând tehnologia celulelor stem, luând celule din pielea primatelor și făcându-le să se dezvolte în celule neurale progenitoare. Celulele neurale progenitoare sunt un tip de celule cu abilitatea de a deveni în multiple tipuri de celulele cerebrale, inclusiv neuroni. Aceste noi linii de primate pot fi apoi propagate perpetuu, oferind cercetătorilor noi căi de a studia dezvoltarea neuronală a neuronilor vii fără mostre de țesut de la primate.

Aceasta este o nouă strategie de a studia evoluția umană. Suntem fericiți să împărțim aceste linii celulare ale primatelor cu comunitatea științifică, astfel încât cercetătorii din toată lumea să poată examina dezvoltarea cerebrală fără a utiliza mostre de țesut. Anticipăm că acest lucru va duce la numeroase noi descoperiri în legătură cu evoluția creierului”, a spus Carol Marchetto, coautor principal al studiului.

Cercetătorii au explorat în primul rând diferențele în expresia genică legată de mișcarea neuronală, comparând celulele oamenilor, cimpanzeilor și bonobo. De asemenea, au investigat proprietățile migrației neuronilor inerenți la fiecare specie. Au descoperit 52 de gene legate de migrație și în mod interesant, neuronii de la cimpanzei și bonobo au avut perioade de migrație rapidă, în timp ce neuronii umani s-au mișcat mai lent.

Pentru a compara mișcarea neuronilor și maturația, oamenii de știință au transplantat celulele neurale progenitoare ale cimpanzeilor și oamenilor în creierele unor rozătoare, permițând neuronilor să se dezvolte și să furnizeze indicații suplimentare legate de dezvoltarea neuronală.

Cercetătorii au analizat apoi diferențele în distanța de migrație, forma și mărimea neuronilor până la 19 săptămâni după transplantare. Ei au obseservat lungimea, densitatea și cantitatea extensilor neuronilor, numite dendrite, cât și mărimea corpului celulelor, ce adăpostește nucleul și ADN-ul. Neuronii cimpanzeilor au migrat pe o distanță mai mare și au acoperit o zonă mai mare cu 76% decât cea acoperită de neuronii umani după două săptămâni.

Neuronii umani s-au dezvoltat mai lent dar au atins lungimi mai mari decât cele ale cimpanzeilor. Șablonul mai lent de dezvoltare le-ar putea permite oamenilor să atingă mai multe borne decât primatele nonumane în ceea ce privește dezvoltarea, ceea ce creează diferențele comportamentale și abilităților cognitive.

În viitor, autorii speră să construiască un arbore evoluționar al unor multiple specii de primate, folosind linii de celule stem pluripotente induse, pentru a înțelege mai bine evoluția creierului uman. În plus, autorii plănuiesc să folosească această platforma pentru a studia diferențele de reglare genică în maturația neuronală și care ar putea avea un impact asupra organizării cerebrale în cazul oamenilor.

scrie un comentariu

0 Comentarii

Adaugă un comentariu