• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
5 сентября
Александра Медведева
1
959

Молекулярный атлас мозга бородатой агамы рассказал об эволюции нейронов позвоночных

4.5

На основе информации об РНК одиночных клеток ученые составили подробный атлас из 233 типов нейронов в мозге бородатой агамы. Полученные результаты авторы сравнили с данными о мозге мыши и пришли к выводу, что мозг рептилий и млекопитающих содержит смесь древних (общих для тех и других) и специфичных нейронов. Таким образом, эволюция мозга позвоночных не выглядела как появление новых частей без изменения предыдущих.

Бородатая агама
Бородатая агама/ © Flickr

Ученые из Института исследований мозга Макса Планка во Франкфурте (Германия) создали молекулярный атлас мозга ящерицы бородатой агамы (Pogona vitticeps) и сравнили его с атласом мозга мыши. Результаты исследования опровергли распространенное мнение о том, что мозг млекопитающих состоит из древнего «рептильного» мозга, дополненного новыми чертами.

На самом деле, как в мозге рептилий, так и млекопитающих из общего предкового набора нейронов развились собственные новые типы нервных клеток. Статья об этом опубликована в журнале Science.

Около 320 миллионов лет назад ранние позвоночные вышли на сушу и появились первые четвероногие, которые сейчас представлены амфибиями, млекопитающими, рептилиями и произошедшими от них птицами. Из-за общего происхождения мозг всех четвероногих имеет схожее строение, сформировавшееся на раннем этапе их эволюции. Однако до сих пор оставалось неясно, как именно различные клады (группы организмов, содержащие общего предка и всех его прямых потомков) приобрели характерные для них черты.

Нейроны — самый разнообразный тип клеток в организме. Их разнообразие отражает изменения, которые происходили в процессе эволюции. Например, некоторые области мозга не работают отдельно друг от друга: это позволяет предположить, что их эволюция также происходила совместно.

Ранее существовала гипотеза, что новые части мозга добавлялись к старыми в процессе эволюции. Эту идею отвергли, однако ученые все еще полагали, что некоторые области мозга, которые произошли от одной предковой структуры у рептилий и млекопитающих, могли практически не измениться в одной кладе и стать более «современными» в другой. С другой стороны, мозг обеих клад может содержать смесь древних и более новых типов нейронов.

Чтобы определить, какая концепция верна, ученые исследовали транскриптомы нейронов, для чего секвенировали РНК одиночных клеток. Эти молекулы транскрибируются на матрице ДНК и содержат инструкции для создания белков, поэтому набор РНК, который содержится в каждой клетке, позволяет отнести ее к тому или иному типу. На основе этих данных ученые создали подробный атлас различных типов клеток мозга бородатой агамы.

Всего исследователи проанализировали 280 тысяч клеток мозга агамы и выявили 233 различных типа нейронов. Дальнейшая обработка данных показала, что на основе транскриптомов эти клетки могут быть сгруппированы в общие семейства. При этом большинство областей мозга содержало смесь древних (общих для мышей и агам) и специфичных типов нейронов.

Особенное внимание ученых привлек таламус — часть промежуточного мозга, выполняющая ряд важный функций, таких как передача сенсорной и двигательной информации и регуляции циркадных ритмов. Таламус входит в состав так называемого рептильного мозга, однако ученые показали, что все его нейроны могут быть разделены на два транскриптомных и анатомических домена. При этом одна область была похожа у рептилий и млекопитающих, а другая сильно изменилась в процессе эволюции.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 10:39
Сергей Васильев

Моделирование указало, как менялся путь формирования и распада суперконтинентов на протяжении истории Земли. Это позволило ученым предсказать, как и где образуется следующий из них, снова объединив практически всю сушу планеты.

Вчера, 11:40
Редакция

Итальянский ботаник Стефано Манкузо — о преимуществах естественных отношений и о том, что бывает, когда люди нарушают хрупкое равновесие между биологическими видами. Naked Science печатает отрывок из книги Манкузо La nazione delle piante («Нация растений»).

30 сентября
Василий Парфенов

В конце сентября, по не установленным пока причинам, возникли утечки на газопроводах «Северный поток». Многие издания и пользователи интернета уже подробно проанализировали (и продолжают обсуждать), каковы политические и экономические последствия этого инцидента. В свою очередь, Naked Science постарается оценить, чем обернется происшествие с точки зрения безопасности судоходства и экологии, а также есть ли шанс на восстановление подводных трубопроводов.

Позавчера, 10:39
Сергей Васильев

Моделирование указало, как менялся путь формирования и распада суперконтинентов на протяжении истории Земли. Это позволило ученым предсказать, как и где образуется следующий из них, снова объединив практически всю сушу планеты.

30 сентября
Василий Парфенов

В конце сентября, по не установленным пока причинам, возникли утечки на газопроводах «Северный поток». Многие издания и пользователи интернета уже подробно проанализировали (и продолжают обсуждать), каковы политические и экономические последствия этого инцидента. В свою очередь, Naked Science постарается оценить, чем обернется происшествие с точки зрения безопасности судоходства и экологии, а также есть ли шанс на восстановление подводных трубопроводов.

Вчера, 11:40
Редакция

Итальянский ботаник Стефано Манкузо — о преимуществах естественных отношений и о том, что бывает, когда люди нарушают хрупкое равновесие между биологическими видами. Naked Science печатает отрывок из книги Манкузо La nazione delle piante («Нация растений»).

16 сентября
Алиса Гаджиева

Геродот в своей «Истории» утверждал, что блоки для пирамиды Хеопса и соседних пирамид доставляли по воде. Но сегодня от Нила до пирамид слишком далеко. Исследование кернов, взятых в пойме реки, позволило понять, как именно решался сложнейший вопрос транспортировки такого строительного материала.

15 сентября
Никита Логинов

Светодиоды потребляют намного меньше энергии, чем традиционные газоразрядные лампы, что должно сократить парниковые выбросы. Но при этом светодиодное освещение угрожает здоровью жителей и разрушает местные экосистемы в городах и селах.

6 сентября
Александр Березин

Нашей планете 4,5 миллиарда лет, и 539 миллионов лет на ней тянется эра «явной жизни» (фанерозой) — то есть такой, когда на планете есть крупные, высокоорганизованные животные. Сам собой возникает вопрос: быть может, среди них был разум?

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

4 недели назад
-
0
+
Возможно, чтобы проникнуть в тайны эволюции нейронов, надо немного по-иному взглянуть на клетки мозга.. Любая биологическая клетка - будь то клетка организма или одноклеточная амёба - имеет в себе орган, позволяющий ей мыслить.. совершать необходимые осознанные действия.. испытывать некоторые эмоции.. реагировать на внешние и внутренние изменения.. Но клетки мозга - те же нейроны - они должны быть особенными.. они просто обязаны иметь развитое мышление, ум/интеллект, воображение, память.. умение вспомнить прошлое, сравнить его с настоящим и предусмотреть будущее. Клетки мозга - это генеральный штаб.. они - организаторы и строители собственного организма, который необходим мозгу для выживания в условиях планеты.. Почему бы клеткам мозга не подумать и о себе, любимом? Как сделать себя эффективней.. какие новые области для себя вырастить.. какие функции кому передать ради общей слаженной работы.. А мы привыкли, что клетка - она просто клетка.. мозга, не мозга - нет разницы.. есть РНК, ДНК, ген, синтез белков - и не хотим признавать, что клетка имеет право на развитое мышление, на осознанную деятельность по улучшению себя.. на групповую деятельность по улучшению функционала всей группы.. Внутри нейрона может оказаться целая вселенная, до которой нам пока не добраться..
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: