Вчені знайшли відповідь на запитання, чому люди розумніші за інших приматів

Великий мозок сапієнсів дав їм величезну еволюційну перевагу. Ми, люди, пишаємось своїм великим мозком, який відповідає за нашу здатність планувати заздалегідь наші дії, співпрацювати та творити, пише Science.

Усередині нашого черепа запаковано в середньому 86 мільярдів нейронів — утричі більше, ніж у наших кузенів-приматів.

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Синдром Дауна не лікується, але якість життя страждаючих їм може покращити один гормон

Але як нам вдається розвивати багато клітин мозку? Дослідники підійшли на крок ближче до відповіді на це запитання.

Нове дослідження показує, що заміна однієї лише амінокислоти в метаболічному гені допомагає нашому мозку розвивати більше нейронів, ніж в інших ссавців, і більше, ніж у наших родичів, що вимерли, неандертальців.

Те, що робить наш мозок людським, багато років цікавило нейробіолога Віланда Хаттнера з Інституту молекулярно-клітинної біології та генетики ім. Макса Планка (Дрезден, Саксонія, ФРН). У 2016 році його команда виявила, що мутація в гені ARHGAP11B, яка є у сучасних людей і була у неандертальців та денісівців, але не в інших приматів, викликає більше виробництва клітин-попередників, що розвиваються у нейрони.

Але справа не лише у розмірі мозку. Наш мозок приблизно такий самий за обсягом як у неандертальців. Однак саме ми, сапієнси, створювали та створюємо складні технології, які дозволяють домінувати серед інших ссавців. У чому головна перевага?

Віланд Хаттнер і його команда поставили собі за мету знайти генетичні відмінності між неандертальцями і сучасними людьми, особливо в клітинах, що дають початок нейронам неокортексу.

Ця область за лобом є найбільшою частиною нашого мозку, що нещодавно розвинулася, де і відбуваються основні когнітивні процеси.

Команда зосередилася на гені TKTL1, який у сучасних людей має одну амінокислотну заміну – з лізину на аргінін. Такого немає ні неандертальці, ні інші ссавці.

Аналізуючи раніше опубліковані дані, дослідники виявили, що TKTL1 в основному експресується в клітинах-попередниках, які називаються базальною радіальною глією, які дають початок більшості нейронів кори під час розвитку.

Дослідники запровадили як людську, і архаїчну версії гена мишам, які зазвичай не експресують жодну форму під час розвитку. Мозок миші з людською версією виробляв більше базальної радіальної глії, яка, у свою чергу, розвинулася у більшу кількість кортикальних нейронів, ніж у мишей з архаїчною версією.

Команда також запитала, чи впливає TKTL1 на глибоку складчастість людського мозку, геометрію, яка дозволяє нам стискати додаткові нейрони всередині нашого черепа. У мишей ці складки повністю відсутні, але у тхорів, незважаючи на архаїчну версію TKTL1, вони є.

Коли дослідники ввели тхора людську версію гена, у тварин утворилося більше кортикальних нейронів і збільшилися мозкові складки.

"Я не очікувала побачити збільшення [складок]", - говорить перший автор публікації Аннелін Пінсон, постдок Max Planck. За її словами, спостерігати це було разюче.

Відкриття "наголошує, що цей ген відіграє важливу роль" у формуванні нашого великого мозку, говорить Хаттнер.

Однак Крістоф Цоллікофер, палеоантрополог із Цюріхського університету, вважає, що отримані командою Хаттнера дані не можуть вирішити суперечки про розумові здібності неандертальців. Розмір мозку та кількість нейронів не завжди призводять до більш високого інтелекту. На думку Цоллікофера, розгадку таємниці потужного інтелекту сапієнсів слід шукати у кількості зв'язків між нейронами мозку.

Пінсон і Хаттнер визнають це, але, на переконання Хаттнера "наявність більшої кількості нейронів, ймовірно, теж непогано". І чому їх так багато в людському мозку тепер відомо.

Як повідомлялося раніше, міжнародна група вчених повідомила про те, що у бруді печер може утримуватися неушкоджена ДНК давніх людей.