STANFORD – Ľudský mozog možno nie je taký jednotný, ako sa doteraz predpokladalo. Nový výskum ukázal, že jeho predná a zadná časť vznikajú z odlišných skupín buniek. Objav môže zmeniť pohľad na vývoj jedného z najzložitejších orgánov ľudského tela.
Mozog vnímame ako jeden orgán, ktorý riadi naše myšlienky, pohyby aj základné životné funkcie. Vedci zo Stanfordovej univerzity však zistili, že jeho jednotlivé oblasti môžu mať dva odlišné vývojové pôvody. Podľa ich štúdie, ktorú 18. septembra zverejnil odborný časopis Nature Neuroscience, sa predná a zadná časť mozgu vytvárajú z dvoch rozdielnych populácií zárodočných buniek.
Jedna časť premýšľa, druhá nás udržiava pri živote
Predný a stredný mozog sa podieľajú okrem iného na uvažovaní, jazyku a ďalších zložitých duševných procesoch. Zadný mozog zahŕňa oblasti dôležité pre dýchanie, činnosť srdca či prehĺtanie.
Dlhé roky prevládala predstava, že všetky tieto oblasti vznikajú z jednej spoločnej populácie raných buniek, ktoré sa postupne špecializujú. Nové experimenty však naznačujú, že vývoj mozgu sa rozdeľuje na dve vetvy už vo veľmi skorom štádiu embryonálneho vývoja.
„Prvýkrát sme ukázali, že predná časť mozgu vzniká z úplne inej prekurzorovej bunky než jeho zadná časť,“ uviedol vývojový biológ Kyle Loh zo Stanfordovej univerzity.
Rozdiel odhalili už v embryách
Výskumníci skúmali raný vývoj myších embryí a identifikovali dve odlišné skupiny buniek. Jedna, charakteristická aktivitou génu Otx2, sa podieľa na vzniku predného a stredného mozgu. Druhá, spojená s génom Gbx2, smeruje k vytvoreniu zadného mozgu.
Tieto bunkové populácie sa podľa výsledkov výskumu vyvíjajú oddelene a majú rozdielne nastavenie aktivity génov. Vedci našli dôkazy podobného rozdelenia aj u ďalších živočíšnych druhov. To naznačuje, že jeho evolučné korene môžu siahať stovky miliónov rokov do minulosti.
Mozog ako spojenie dvoch dávnych systémov
Autori štúdie preto predpokladajú, že dnešný mozog môže byť výsledkom evolučného spojenia dvoch pôvodne odlišných nervových systémov. Neznamená to, že máme v hlave dva samostatne fungujúce mozgy. V dospelosti tvoria jednotlivé oblasti jeden vzájomne prepojený orgán.
Objav má aj praktický význam. Keď vedci pri laboratórnom pestovaní buniek zohľadnili odlišný pôvod zadného mozgu, podarilo sa im z ľudských kmeňových buniek vytvoriť jeho funkčné motorické neuróny. Tie vykazovali elektrickú aktivitu a vlastnosti buniek zapojených do ovládania svalov tváre a prehĺtania.
Výskum však ešte neodpovedal na všetky otázky. Priame sledovanie pôvodu buniek vedci uskutočnili na myších embryách, nie na vyvíjajúcich sa ľudských embryách. Otvorený zostáva aj presný pôvod niektorých oblastí zadného mozgu. Zistenia tak prinášajú nový pohľad na jeho vznik, nie dôkaz, že ľudský mozog anatomicky tvoria dva oddelené orgány.
