Home » Stiinta » De ce creierul oamenilor s-a dezvoltat mai mult decât al maimuțelor?

De ce creierul oamenilor s-a dezvoltat mai mult decât al maimuțelor?

Mihaela STOICA 03.29.2021
Credit foto: Shutterstock

Cercetători din Marea Britanie au identificat, în premieră, modalitatea prin care creierul uman a crescut mai mult decât al altor primate, având de trei ori mai mulți neuroni, în comparație cu creierii cimpanzeilor și al gorilelor.

Derulat de cercetători de la Laboratorul de Biologie Moleculară al Consiliului de Cercetare Medicală (MRC) din Cambridge, Marea Britanie, studiul a identificat un comutator molecular cheie care poate face ca organoizii cerebrali de maimuțe să crească mai mult ca organoizii umani și invers.

Publicat în revista Cell, studiul a comparat „organoizi cerebrali”, țesuturi 3D crescute din celule stem care modelează dezvoltarea timpurie a creierului, care au fost cultivați din celule stem de la oameni,  gorile și cimpanzei.

Similar cu creierii actuali, mini-creierii umani creați în laborator au crescut mult mai mult decât organoizii de la maimuțe.

Cea mai mare diferență între oameni și maimuțe

„Aceasta oferă unele dintre primele informații despre ceea ce este diferit în creierul uman în curs de dezvoltare care ne diferențiază de rudele noastre cele mai apropiate, maimuțele mari. Cea mai izbitoare diferență dintre noi și alte primate este cât de incredibil de mare este creierul nostru”, a afirmat coordonatoarea studiului, dr. Madeline Lancaster, de la Laboratorul MRC de Biologie Moleculară.

În primele etape ale dezvoltării creierului, neuronii se formează din celulele stem numite progenitori neuronali. Inițial, aceste celule progenitoare au o formă cilindrică care le face să se dividă mai ușor în celule fiice identice cu aceeași formă.

Cu cât celulele progenitoare neuronale se multiplică în acest stadiu, cu atât mai mulți neuroni vor fi mai târziu.

Pe măsură ce celulele ajung la maturitate și își încetinesc multiplicarea, ele se alungesc, având o formă ca un con întins de înghețată.

Cercetările anterioare efectuate pe șoareci au arătat că celulele lor progenitoare neuronale se maturizau într-o formă conică și își încetineau multiplicarea în câteva ore. Acum, organoidele cerebrale au permis cercetătorilor să descopere cum are loc dezvoltarea creierului la oameni, gorile și cimpanzei.

De ce oamenii au mai mulți neuroni

Oamenii de știință au descoperit că la gorile și cimpanzei această tranziție durează mult, având loc în aproximativ cinci zile.

Celule progenitoare neurale la maturitate (la cinci zile) umană și de gorilă / Credit: S.Benito-Kwiecinski/MRC LMB/Cell

Progenitorii umani au fost și mai întârziați în această tranziție, durând aproximativ șapte zile. Celulele progenitoare umane și-au menținut forma asemănătoare unui cilindru mai mult decât alte primate, timp în care s-au divizat mai frecvent, producând mai multe celule.

Această diferență în viteza de tranziție de la progenitori neuronali la neuroni înseamnă că celulele umane au mai mult timp să se multiplice. Aceasta ar fi explicația pentru numărul de aproximativ trei ori mai mare de neuroni din creierul uman, comparativ cu creierul gorilelor sau al cimpanzeilor.

Am descoperit că o modificare întârziată a formei celulelor din creierul timpuriu este suficientă pentru a schimba cursul dezvoltării, ajutând la determinarea numărului de neuroni care se formează. Este remarcabil faptul că o schimbare evolutivă relativ simplă a formei celulei ar putea avea consecințe majore în evoluția creierului”, a spus dr. Lancaster, care în 2013 a creat primii mini-creieri în laborator, potrivit SchiTechDaily.

Pentru a descoperi mecanismul genetic care determină aceste diferențe, cercetătorii au comparat expresia genelor (care gene sunt activate și oprite) în mini-creieri umani față de celelalte primate.

Gena care face diferența

Aceștia au identificat diferențe într-o genă numită „ZEB2”, care a fost activată mai devreme în organoizii cerebrali ai gorilelor decât în cei de natură umană.

Pentru a testa efectele genei în celulele progenitoare ale gorilelor, oamenii de știință au întârziat acțiunea ZEB2. Acest lucru a încetinit maturarea celulelor progenitoare, făcând mini-creierii de gorilă să se dezvolte mai asemănător cu cei umani, mai încet și mai mari.

În mod invers, activarea timpurie a genei ZEB2 în celulele progenitoare umane a promovat tranziția prematură în organoizii umani, astfel încât aceștia s-au dezvoltat mai mult ca organoizi de maimuțe.

Cercetătorii au precizat că organoizii sunt un model și, la fel ca toate modelele, nu refac pe deplin creierele reale, în special funcția matură a creierului. Pentru a răspunde la întrebări fundamentale despre evoluția oamenilor, aceste țesuturi cerebrale dintr-un vas oferă însă o viziune fără precedent asupra etapelor cheie ale dezvoltării creierului care ar fi imposibil de studiat altfel.

Vă recomandăm sa citiți și:

Pierderea unei gene alimentează cancerul cerebral mortal în cazul copiilor

Mini-creierele crescute în laborator de către savanţii japonezi sunt cele mai avansate de până acum

Chinezii şi americanii au creat maimuţe modificate genetic. Creierul acestor primate este asemănător cu al oamenilor

Scanarea celebrului Little Foot oferă noi detalii despre originea oamenilor

Cele mai noi articole
Ingenuity, elicopterul trimis de NASA pe Marte, a zburat cu succes pentru a doua oară
Ingenuity, elicopterul trimis de NASA pe Marte, a zburat cu succes pentru a doua oară
Condițiile pe care trebuie să le îndeplinești dacă vrei să călătorești în Bulgaria, Grecia şi Turcia
Condițiile pe care trebuie să le îndeplinești dacă vrei să călătorești în Bulgaria, Grecia şi Turcia
Casa de modă Chanel a pierdut în instanță o dispută cu Huawei. Decizia poate fi atacată
Casa de modă Chanel a pierdut în instanță o dispută cu Huawei. Decizia poate fi atacată
SpaceX a lansat pentru NASA un nou zbor istoric cu astronauți- LIVE VIDEO
SpaceX a lansat pentru NASA un nou zbor istoric cu astronauți- LIVE VIDEO
Ce trebuie să știi despre mormoni, o religie în ascensiune la nivel mondial
Ce trebuie să știi despre mormoni, o religie în ascensiune la nivel mondial
Vaccinurile anti-COVID-19 ar putea oferi o protecție timp de până la un an
Vaccinurile anti-COVID-19 ar putea oferi o protecție timp de până la un an
Conferință Live ”DIGITALIZAREA ROMÂNIEI” – Luni 26 aprilie de la ora 10.00, cu participarea Ministrului Cercetării, Inovării și Digitalizării
Conferință Live ”DIGITALIZAREA ROMÂNIEI” – Luni 26 aprilie de la ora 10.00, cu participarea Ministrului Cercetării, ...
Promisiunile marilor lideri ai lumii în privința reducerii emisiilor poluante
Promisiunile marilor lideri ai lumii în privința reducerii emisiilor poluante
China investește o sumă record într-un centru de supercomputere pentru a analiza datele din spațiu
China investește o sumă record într-un centru de supercomputere pentru a analiza datele din spațiu
Mai mult de 180 de oameni criogenizați și îngropați într-un deșert așteaptă să fie readuși la viață
Mai mult de 180 de oameni criogenizați și îngropați într-un deșert așteaptă să fie readuși la viață
Intenția de vaccinare în România, mult sub valorile la care era estimată inițial
Intenția de vaccinare în România, mult sub valorile la care era estimată inițial
Moartea lui Boris Elţîn, primul preşedinte ales în mod democratic la Kremlin
Moartea lui Boris Elţîn, primul preşedinte ales în mod democratic la Kremlin
România, inclusă pe lista „nu călătoriţi” întocmită de Departamentul de Stat al SUA
România, inclusă pe lista „nu călătoriţi” întocmită de Departamentul de Stat al SUA
Colaborare Vodafone, Ericsson, OPPO și Qualcomm pentru 5G
Colaborare Vodafone, Ericsson, OPPO și Qualcomm pentru 5G
Harry Houdini, magicianul incredibil care a vrut să demaște clarvăzătorii
Harry Houdini, magicianul incredibil care a vrut să demaște clarvăzătorii
Uriașul aisberg A68 s-a pierdut în ocean după desprinderea de Antarctica
Uriașul aisberg A68 s-a pierdut în ocean după desprinderea de Antarctica
Boom de gravide în Marea Britanie în pandemie de COVID
Boom de gravide în Marea Britanie în pandemie de COVID
Noile versiuni ale computerelor iMac și tabletelor iPad, lansate de Apple
Noile versiuni ale computerelor iMac și tabletelor iPad, lansate de Apple