Новейшую гипотезу о развитии мозга живых организмов проверили американские ученые.
Различия в структуре мозга у пресноводных рыб цихлид, обитающих в различных аспектах, закладываются на самых ранних стадиях его развития, еще до появления нервных клеток и, воздействуя на гены, можно вырастить эмбриона 1-го вида с мозгом, похожим на мозг представителей другого вида.
В 1990-е годы для описания процесса
Новейшую гипотезу о развитии мозга живых организмов проверили американские ученые.
Различия в структуре мозга у пресноводных рыб цихлид, обитающих в различных аспектах, закладываются на самых ранних стадиях его развития, еще до появления нервных клеток и, воздействуя на гены, можно вырастить эмбриона 1-го вида с мозгом, похожим на мозг представителей другого вида.
В 1990-е годы для описания процесса эволюции мозга у различных видов ученые предложили гипотезу под условным заглавием "позже - значит больше". Согласно этой гипотезе, различия в структуре мозга у разных био видов возникают не на ранних стадиях развития, а уже в процессе нейрогенеза, перевоплощения клеток-прекурсоров в нейроны. Клетки-прекурсоры могут делиться неограниченно продолжительно, поэтому, чем позже произойдет это перевоплощение, тем крупнее будет участок мозга или весь мозг - отсюда и название гипотезы.
Группа исследователей под управлением доктора Тодда Стрилмана из Технологического института Джорджии получила экспериментальные данные, противоречащие этой гипотезе: по их словам, различия в структуре мозга у эмбрионов 2-ух групп видов цихлид, обитающих в африканском озере Малави, закладываются уже через 48 часов после осеменения, еще до начала нейрогенеза.
"Нейрогенез остается очень принципным процессом в развитии мозга и его эволюции. Мы просто показали, что различия, принципные для структуры мозга, возникают еще ранее, чем числилось. Нам интересно, что молвят эти различия о ранешном поведении. В рамках модели "позже значит больше" мозг на ранних стадиях развития у разных видов не должен существенно отличаться. Но на данный момент мы знаем, что это не так, и можем оценивать, как отличается и раннее поведение", - произнес Стрилман, которого цитирует пресс-служба института.
Ученые исследовали развитие мозга у 6 видов цихлид: три из их обитают на песочном дне и питаются планктоном, а другие три вида собирают водоросли с каменного дна. Геномы у этих видов очень схожи, но различия в способах питания и среде обитания отражаются и в структуре мозга: у "песочных" видов более развиты участки мозга, отвечающие за зрение, например, таламус, а у "каменных" - за ориентацию в трехмерной среде, например, конечный мозг.
Исследователи отыскали, что разница в относительных размерах этих структур мозга у эмбрионов разных видов проявляется уже в течение первых двух-четырех суток после осеменения, до начала нейрогенеза. Эта разница разъясняется различиями в работе группы генов, которая, как понятно из прошедших тестов, может регулировать разделение мозга на переднюю и заднюю части.
Группа Стрилмана решила проверить, можно ли воздействовать на эту группу генов так, чтобы сформировать у эмбриона "каменного" вида мозг, соответственный для "песочного" вида. Ученые узнали, что обработка эмбрионов хлоридом лития в течение трех-пяти часов на ранней стадии формирования мозга приводит к тому, что один из генов группы, wnt1, проявляется сильнее, что, в свою очередь, приводит к перегруппировке клеток-прекурсов в задний таламус и увеличению его размеров.
"Мы предлагаем новейшую интерпретацию того, как у живых организмов возникает богатство структур мозга. Различия в самых ранних центрах сигналов и формирования последовательностей импульсов закладывают "чертежи" того, как (мозг) будет развиваться в процессе роста и нейрогенеза", - заключают создатели статьи.
Похожие статьи:
