Двойная архитектура мозга: как биологи развенчали теорию стволовых клеток

Группа ученых из Стэнфорда проследила развитие мозга на мышиных эмбрионах, используя секвенирование РНК и флуоресцентную маркировку. Выяснилось, что одна группа клеток отвечает исключительно за задний мозг, контролирующий дыхание и сердцебиение, тогда как вторая формирует передние и средние отделы, отвечающие за когнитивные функции. Эксперименты с человеческими клетками подтвердили жесткость этой программы: химические сигналы не могут заставить клетку, предназначенную для передних отделов, переключиться на формирование задних. Программа развития оказывается заблокированной на фундаментальном уровне.

Это открытие объясняет механизмы, общие для большинства живых существ. Исследователи обнаружили аналогичную двухкомпонентную систему у обезьян, кур, рыбок данио и даже у желудевых червей. Поскольку общий предок человека и этих беспозвоночных жил более 500 миллионов лет назад, можно утверждать, что обнаруженный принцип — один из самых древних механизмов закладки нервной системы в истории эволюции.

Практический выход работы заключается в создании метода выращивания двигательных нейронов заднего мозга, которые отвечают за глотание. Их дегенерация — ключевой фактор бокового амиотрофического склероза. Возможность получать эти нейроны в лабораторных условиях открывает новые пути для моделирования БАС и поиска способов терапии этого тяжелого заболевания.