26.05.2021 4248

Метилирование мозжечка указало на эволюционные отличия человека от других приматов.

Мозжечок — часть головного мозга позвоночных животных, занимающая всего 10% его объема, но при этом содержащая половину всех его нейронов. Так что мозжечок представляет очевидный интерес для нейробиологов, хотя информации о его структуре, функциях и эволюции на удивление мало.

Между людьми и другими приматами сильнее выражены различия в метилировании мозжечка, чем в метилировании префронтальной коры. Такой вывод сделали ученые, проанализировав геномное метилирование этих мозговых структур у человека, шимпанзе и макаков-резусов. Результаты исследования показывают важность мозжечка в эволюции человеческого мозга. Работа опубликована в PLoS Genetics.

Мозг людей и других приматов состоит из одинаковых отделов. Разница лишь в размере некоторых структур, в строении тканей мозга, а также в количестве нервных сетей. Префронтальная кора, регион ответственный за абстрактное мышление и языковые функции, изучалась во многих исследованиях. Обнаружили, что в этой области мозга у человека расположены гораздо более развитые нервные сети, чем у других приматов. 

Мозжечок в сравнительных исследованиях оказывается незаслуженно забыт, хотя у приматов он увеличивается в процессе эволюции для выполнения двигательных и речевых функций.

В понимание эволюции мозга у приматов огромный вклад внесли методы нейровизуализации, микроскопии и генетического анализа. Помимо изменений в нуклеотидных последовательностях, при исследовании генома интересную информацию может дать и изучение эпигенетических изменений, например, метилирование. При метилировании происходит присоединение к ДНК метильных групп. Этот процесс изменяет организацию хроматина и влияет на связывание с транскрипционными факторами, таким образом воздействуя на экспрессию генов. Метилирование рассматривают как следы настройки работы генов, специфичные для каждой ткани и для каждого вида, поэтому разница в метилировании между видами отражает эволюционное развитие. Разные уровни метилирования между приматами описаны в почках, печени и костной ткани.

Различия в метилировании у людей по сравнению с приматами оказались сильнее выражены в мозжечке, чем в префронтальной коре (p < 0,05). Участки генома, в которых наблюдались изменения в метилировании у людей, отвечают за формирование нервных связей и синапсов, что важно для эволюции мозга.

Исследователи заключают, что большая разница в геномном метилировании мозжечка между человеком и приматами объясняется развитием у человека речи и использованием инструментов. Мозжечок не ограничивается только участием в моторных функциях, он также вовлечен в когнитивные процессы, социальные навыки и память. Результаты исследования ставят мозжечок в один ряд с префронтальной корой среди определяющих структур в эволюции человеческого мозга.

Развитый мозжечок оказался преимуществом Homo sapiens перед древними людьми и помог им вытеснить неандертальцев — к такому выводу пришли палеоантропологи, выполнив реконструкцию мозга Homo neanderthalensis. У современных людей мозжечок больше по размеру, а также симметричнee.

Источник: ( Ссылка ), ( Ссылка )
 

Другие публикации в этой рубрике: Новости

Для размещения Вашей информации на портале воспользуйтесь системой "Public MEDARGO"