Исследователи Медицинской школы Стэнфорда пришли к выводу, что мозг может представлять собой не единый орган, а объединение двух нервных систем. По данным учёных, они сформировались независимо друг от друга сотни миллионов лет назад. Результаты работы ставят под сомнение распространённое представление о едином происхождении всех отделов мозга.
Ранее считалось, что передний, средний и задний мозг развиваются из одной группы клеток-предшественников. Однако аспиранты Райян Джохай и Кэролин Дундес обнаружили различия уже на самых ранних стадиях развития эмбриона. В экспериментах с мышиными эмбрионами они выявили две отдельные популяции клеток: содержащие ген Otx2 формируют передний и средний мозг, а клетки с геном Gbx2 — задний.
Эти клеточные группы не объединяются даже в начале развития. Старший автор исследования Кайл Ло заявил, что учёным впервые удалось показать: передний мозг возникает из другого типа предшественников, чем задний. «Это позволяет выращивать нейроны задней части в чашке Петри и изучать их функции», — отметил он.
Передний мозг связан с речью, сознанием, абстрактным мышлением и математическими способностями. Задний мозг, или ствол, отвечает за жизненно важные автоматические процессы, включая дыхание, сон, сердцебиение и чувство голода. Кроме того, его нейроны управляют мышцами лица, языка и горла, которые участвуют в речи и глотании.
Эволюционный анализ показал, что подобное разделение сохраняется более 550 млн лет. Две нервные системы обнаружили у кур, рыбок данио и желудёвых червей, живущих на морском дне. По словам Ло, эволюция, вероятно, объединила две ранее существовавшие системы в одном пространстве.
Открытие может помочь в изучении спинальной мышечной атрофии (СМА) и бокового амиотрофического склероза (БАС), при которых поражается ствол мозга. Получать образцы этой области у живых пациентов для стандартных исследований невозможно, что ограничивает работу с больными нейронами. Как сообщает «МК», выращивание нейронов заднего мозга в лаборатории позволит точнее изучать эти заболевания и искать способы их лечения.