Ученые нашли главное различие между мозгом человека и приматов

mozgi-lyudey-i-primatov

Основным различием между головным мозгом человека и других видов приматов является экспрессия генов, отвечающих за биосинтез различных нейромедиаторов, включая дофамин.

Это выяснили американские ученые, которые провели анализ транскриптома головного мозга трех видов приматов: шимпанзе, макаки-резуса и человека. Работа опубликована в журнале Science.

В процессе эволюции человеческий мозг приобрел больший размер (он примерно в три раза больше мозга самого ближайшего сохранившегося родственника современных людей — шимпанзе) и большее количество нервных клеток, тем самым расширив диапазон когнитивных (и других) способностей Homo sapiens. Тем не менее, для лучшего понимания причин появившихся в процессе эволюции функциональных и анатомических различий между человеческим мозгом и мозгом других видов приматов, их необходимо изучить на более глубоком уровне.

Для того, чтобы лучше изучить молекулярные и клеточные различия между мозгами различных видов приматов, авторы новой работы под руководством профессора Йельского университета Ненада Сестана (Nenad Sestan) провели анализ транскриптома 16 различных участков мозга человека, обыкновенного шимпанзе (Pan troglodytes) и макакит-резуса (Macaca mulatta). Ученые секвенировали 26,5 цепочек РНК, включая как 16,5 тысяч матричных РНК (мРНК), хранящих информацию о первичной структуре кодируемых белков, так и 3,2 тысячи некодирующих РНК. С помощью этого ученые смогли проследить различия в экспрессии генов в различных участках мозга среди трех разных видов.

Исследователи обнаружили пониженную или повышенную чувствительность (англ. down-regulation/up-regulation — чувствительность к молекулярному воздействию, например, гормонов или нейромедиаторов) 11,9 процента мРНК и 13,6 процента микроРНК в различных участках головного мозга, характерную для человека. Эти участки включали полосатое тело (важную часть как моторной системы, так и системы вознаграждения), таламус (он обрабатывает сенсорную и моторную информацию, а также участвует в регуляции циркадных ритмов и внимания), первичную зрительную кору и дорсолатеральную часть префронтальной коры — одного из главных участков мозга, принимающих участие в высшей нервной деятельности. Интересно, что различия в экспрессии генов в новой коре (или неокортексе — наиболее эволюционную часть головного мозга, которая лучше всего развита у приматов) указали на пониженную чувствительность всего 31 гена, среди которых — подавленный TWIST1, мутацию которого связывают с умственной отсталостью.

Кроме того, ученые обнаружили характерную для мозга человека повышенную чувствительность генов, включающих два фермента (тирозингидроксилазу и декарбоксилазу), участвующих в биосинтезе нейромедиатора дофамина в полосатом теле, гиппокампе и миндалевидном теле. Анализ экспрессии генов других приматов, наоборот, указал на сниженную экспрессию этих ферментов. Проанализировав данные предыдущих исследований, проведенные на развивающемся человеческом мозге, исследователи также выяснили, что экспрессия фермента тирозингидроксилазы увеличивается во время внутриутробного развития и периода взросления.

Разная чувствительность генов мозга человека и других приматов объясняет эволюционное преимущество человеческого мозга. В частности, дофаминергические нейроны в полосатом теле принимают участие в регуляции моторной деятельности и связывают гиппокамп с префронтальной корой. Кроме того, дофамин, например, участвует в системе вознаграждения головного мозга (в процессах получения удовольствия, выражения мотивации и обучения). Ученые, поэтому, отмечают, что для изучения эволюционного развития головного мозга необходимо проводить анализ экспрессии генов, отвечающих за синтез и других нейромедиаторов.

Источник: N+1

Последние новости
ГБР завело на Парубия еще одно дело

ГБР завело на Парубия еще одно дело

Поводом для этого назвали массовые беспорядки в Одессе в 2014 году
Виторган заявил, что в семье Заворотнюк поочередно умирают родственники

Виторган заявил, что в семье Заворотнюк поочередно умирают родственники

Он давно знаком с семьей звезды, у которой обнаружили онкологию
У Зеленского рассказали, когда может состояться встреча нормандской четверки

У Зеленского рассказали, когда может состояться встреча нормандской четверки

В Офисе президента называют конец сентября — начало октября
На Венере когда-то могла быть жизнь – ученые

На Венере когда-то могла быть жизнь – ученые

Венера большую часть своей истории провела с поверхностной жидкой водой и мягким климатом, считают ученые.
Бизнес прогнозирует курс гривни 28 за доллар

Бизнес прогнозирует курс гривни 28 за доллар

В ЕБА прогнозируют рост доходов украинцев и доллар за 28 гривен.
Кабмин ограничил выплаты части пенсионеров

Кабмин ограничил выплаты части пенсионеров

Новый закон коснется некоторых военнослужащих
Подозреваемый по делу Гандзюк избил человека

Подозреваемый по делу Гандзюк избил человека

Евгений Рищук избил депутата
В «Слуге народа» планируют представить новый трудовой кодекс

В «Слуге народа» планируют представить новый трудовой кодекс

Новый трудовой кодекс будет более либеральным для работодателей.
Китай запустил два новых спутника

Китай запустил два новых спутника

С помощью ракеты-носителя "Чанчжэн-3В" спутники были выведены на орбиту.
Зеленский рискует наступить на грабли Порошенко в отношениях с США

Зеленский рискует наступить на грабли Порошенко в отношениях с США

Президент Владимир Зеленский должен дать поднять силовикам, что они обязаны действовать в рамках общей логики защиты национальных интересов.
Разумков дал «зеленый свет» Офису генпрокурора

Разумков дал «зеленый свет» Офису генпрокурора

Закон направлен на подпись президенту Украины Владимиру Зеленскому
В Финляндии расследуют скупку стратегической земли связанной с РФ компанией

В Финляндии расследуют скупку стратегической земли связанной с РФ компанией

Airiston Helmi, владельцем которой является вероятно связанный с ФСБ российский бизнесмен Павел Мельников, скупала объекты недвижимости и земли в Финляндии.
Знак качества продуктов в Украине изменится

Знак качества продуктов в Украине изменится

В Кабмине пошли на уступки производителям
Зеленскому указали на коварную тактику Путина по Донбассу

Зеленскому указали на коварную тактику Путина по Донбассу

Путин предоставляет возможность Западу заставить Украину согласится на его условия
Зеленский сдержал обещание и подписал важнейший закон

Зеленский сдержал обещание и подписал важнейший закон

Зеленский выполняет обещание, данное во время президентской гонки
Ученые назвали продукты, которые продлевают жизнь

Ученые назвали продукты, которые продлевают жизнь

Зеленый чай, черника и кисломолочные продукты продлевают жизнь.
На дне океана нашли следы еще одного затонувшего материка

На дне океана нашли следы еще одного затонувшего материка

Ученые обнаружили следы древнего микроконтинента на дне Индийского океана
Метания КГБ между мягкими и жесткими методами управления сознанием

Метания КГБ между мягкими и жесткими методами управления сознанием

Массовое сознание более предсказуемо, чем индивидуальное, что хорошо известно специалистам по big data. Трудно предсказать реакции конкретного индивида, но массовые реакции предсказываются гораздо лучше. Индивидуальное отклонение не меняет реакции большинства.
В ОП рассказали об отношениях Зеленского с Макроном

В ОП рассказали об отношениях Зеленского с Макроном

Ермак заявил, что Франция полностью поддерживает Украину.
Зеленский призвал украинцев сообщать об «откатах» в НАБУ

Зеленский призвал украинцев сообщать об «откатах» в НАБУ

Президент предложил украинцам сообщать об "откатах" на горячую линию.
В Украину идут настоящие зимние заморозки

В Украину идут настоящие зимние заморозки

Ожидается от 0 до -5 градусов
Что нужно сделать Украине, чтобы  достичь сегодняшнего уровня Польши

Что нужно сделать Украине, чтобы достичь сегодняшнего уровня Польши

Польша уже давно вызывает зависть, поскольку по многим показателям похожа с Украиной, но за последние 20 лет совершила громадный рывок в развитии. В чем причины?
С депутата от партии Порошенко сняли часы по цене квартиры

С депутата от партии Порошенко сняли часы по цене квартиры

У депутата от партии «ЕС» украли очень дорогие часы
Верховная Рада запретила наложенные платежи

Верховная Рада запретила наложенные платежи

Парламент внес ряд изменений в налоговое законодательство
Кличко подал альтернативный законопроект о столице

Кличко подал альтернативный законопроект о столице

Кличко назвал ранее поданный в ВР законопроект о столице "не для киевлян".
Дипломат посоветовал Зеленскому, о чем говорить с Трампом

Дипломат посоветовал Зеленскому, о чем говорить с Трампом

Президент Украины должен взять за основу разговора с Трампом тему развития и потенциала Украины
Особый статус Л/ДНР на переговорах по Донбассу не обсуждается — Ермак

Особый статус Л/ДНР на переговорах по Донбассу не обсуждается -…

В ОП заявили, что особый статус Л/ДНР не является предметом обсуждений.
В США назвали худший самолет Второй мировой войны

В США назвали худший самолет Второй мировой войны

Худшим самолетом Второй мировой назван истребитель-перехватчик Ba 349 Natter.
Дальнобойщики требуют от Кабмина упростить им въезд в Польшу

Дальнобойщики требуют от Кабмина упростить им въезд в Польшу

Фуры без прицепов выстроились вдоль дороги на улице Грушевского
Украина вошла в топ-10 мирового «мусорного» рейтинга

Украина вошла в топ-10 мирового «мусорного» рейтинга

За 2017 год в нашей стране было произведено 474 млн тонн мусора
Читай также