Ученые выяснили, почему человеческий мозг такой большой

Размер человеческого мозга принципиально отличается от мозга шимпанзе и других обезьян. Британские биологи в ходе нового исследования установили причину такой особенности. Оказалось, что скорость превращения стволовых клеток во время формирования мозга в зародыше у человека существенно ниже. Результаты научной работы опубликованы в журнале Cell.

В мозге человека примерно в три раза больше нейронов, чем у высших приматов. При этом строение генов, управляющих ростом мозга, практически идентично как у человека, так и у шимпанзе.

В ходе эксперимента Мадлен Ланкастер из Кембриджского университета и ее коллеги воссоздали процесс, который протекает внутри эмбрионов людей и высших приматов при развитии мозга. Для этого исследователи создали условия, имитирующие среду внутри зародыша, и вырастили при помощи стволовых клеток миниатюрное подобие мозга.

Оказалось, что нейроны человека, приматов и грызунов в зародышах развиваются по-разному: медленнее - у людей и шимпанзе, быстрее - у крыс и мышей. Этот процесс у грызунов занимал менее суток, у шимпанзе и горилл - около пяти дней, у человека - порядка недели.

Скорость развития нейронов в зародышах ученые связали с активностью гена ZEB2 и связанных с ним участков ДНК. Так, у приматов он начинает активироваться раньше, у людей - позже. Биологи доказали свою гипотезу, искусственно замедлив включение этого гена в клетках горилл и простимулировав его активацию в стволовых клетках человека. Что привело к существенному увеличению в размерах искусственно выращенного мозга горилл и к обратному результату в человеческой ткани мозга.