Вадим Дудченко
Администратор портала

Благодаря этим новым открытиям ученые могут лучше понять тонкие изменения, которые могут произойти в генах и мозговых цепях, которые могут привести к расстройствам психического здоровья, таким как расстройства тревожности и аутистического спектра.

Хотя физически они очень разные, исследования показали, что мозг мух, мышей и людей похожи по тому, как они образуются и как они функционируют. Данные показали, что генетические механизмы, которые лежат в основе развития мозга насекомых и млекопитающих, очень похожи, но это можно интерпретировать двумя различными способами, при этом некоторые полагают, что это свидетельствует об одном и том же предке как для млекопитающих, так и насекомых, а другие считают, что оно может поддержать теория о том, что мозги развивались несколько раз независимо друг от друга.

Это совместное исследование, опубликованное в журнале « Труды Национальной академии наук» (PNAS) между Кингс-колледжем в Лондоне, Университетом Аризоны, Университетом Левена и Институтом Лейбница DSMZ, предоставило убедительные доказательства того, что механизмы, регулирующие генетическую активность, необходимы для формирования Области мозга, важные для контроля поведения, одинаковы для насекомых и млекопитающих.

Наиболее поразительно, что они продемонстрировали, что, когда эти регуляторные механизмы ингибируются или нарушаются у насекомых и млекопитающих, они испытывают очень похожие поведенческие проблемы. Это указывает на то, что одни и те же строительные блоки, которые контролируют активность генов, необходимы как для формирования мозговых цепей, так и для связанных с поведением функций, которые они выполняют. По словам исследователей, это свидетельствует о том, что эти механизмы были созданы у одного общего предка.

Старший автор исследования, доктор Фрэнк Хирт из Института психиатрии, психологии и нейробиологии (IoPPN), Кингс Колледж Лондона, сказал: «Насколько мне известно, это первое исследование, которое доказывает источник сходства между человеческим и мозговым мозгом, как они образуются и как они функционируют. Наши исследования показывают, что мозговые цепи, необходимые для скоординированного поведения, создаются аналогичными механизмами у людей, мух и мышей. Это указывает на то, что эволюция их совершенно разных мозгов может быть прослежена до общего предкового мозга более полутора миллиардов лет назад ».

Николас Страусфельд, регент-профессор нейробиологии в Университете Аризоны и соавтор исследования сказал: «Пазл о том, как развивался мозг, до сих пор не имеет изображения на коробке, но в настоящее время добавляются фрагменты, предполагающие очень раннее происхождение. существенных контуров, которые в течение огромного промежутка времени были сохранены, хотя и с изменениями, в огромном разнообразии мозгов, которые мы видим сегодня ».

Исследование было сосредоточено на тех областях головного мозга, которые известны как мейко-мозгово-тритоцеребральная граница (DTB) у мух и граница между мозгом и задним мозгом (MHB) у позвоночных, включая людей. Используя геномные данные, исследователи определили гены, которые играют главную роль в формировании мозговых цепей, которые отвечают за основные движения в DTB у мух и MHB у людей. Затем они установили части генома, которые контролируют, когда и где экспрессируются эти гены, иначе известные как цис-регуляторные элементы.

Исследователи обнаружили, что эти цис-регуляторные элементы очень похожи у мух, мышей и людей, что указывает на то, что они имеют один и тот же фундаментальный генетический механизм, посредством которого развиваются эти области мозга. Управляя соответствующими областями генома у мух, чтобы они больше не регулировали гены должным образом, исследователи показали последующее ухудшение поведения. Это соответствует результатам исследований с людьми, в которых мутации в последовательностях, регулирующих гены, или самих регулируемых генах были связаны с поведенческими проблемами, включая расстройства тревожности и аутистического спектра.

Доктор Хирт прокомментировал: «В течение многих лет исследователи пытались найти механистическую основу поведения, и я бы сказал, что мы обнаружили важнейшую часть головоломки, определив эти основные генетические регуляторные механизмы, необходимые для формирования и функционирования цепи среднего мозга. Если мы сможем понять эти очень маленькие, очень простые строительные блоки, как они формируются и функционируют, это поможет найти ответы на то, что происходит, когда на генетическом уровне что-то идет не так, чтобы вызвать эти расстройства ».

 



Актуальные новости

  • Сутки
  • Неделя
  • Месяц