Обнаружена связь времени и размера мозга

Неокортекс или же новая кора, самая молодая и самая большая часть нашего мозга, отвечающая за речь и процесс мышления, существенно увеличился в размерах в ходе эволюции человека. С целью понять причины этого роста, ученые из Института молекулярно-клеточной биологии и генетики Общества Макса Планка в своих предыдущих исследования фокусировались на гене под названием ARHGAP11B, который встречается только у людей и вызывает повышенное производство стволовых клеток мозга.

Однако теперь эта же научная группа в ходе исследования мышей обнаружила совершенно иную причину увеличения неокортекса. Как оказалось, чем больше продолжительность беременности у определенного вида, тем длиннее нейрогенная фаза — промежуток времени, в который происходит формирование нервных клеток неокортекса, и тем большее количество этих клеток находится в его верхних нейронных слоях, что, собственно, и является индикатором увеличения новой коры.

«Мы обнаружили, что эмбрионы мышей с большим периодом беременности (20,5 дней) действительно имеют более длительную нейрогенную фазу и образуют заметно больше нервных клеток неокортекса, чем эмбрионы мышей, у которых беременность длиться меньше (19,5 дней), — говорит один из авторов исследования Самир Ваид. По словам ученых, у человека самая продолжительная беременность среди приматов, самая длинная нейрогенная фаза и больше всего нервных клеток новой коры. В частности, нейрогенная фаза у человека на восемь-дней дольше, чем у гориллы или орангутана. «Во время нейрогенеза неокортекса нервные клетки верхнего слоя образуются самыми последними, — объясняет Самир Ваид. — Поэтому удлинение этой последней фазы нейрогенеза приводит к специфическому увеличению нервных клеток в верхних слоях неокортекса, что и является признаком его эволюционного расширения».

Кроме того, авторы исследования выяснили, что на длительность нейрогенеза влияет и материнская утроба. Они помещали эмбрионы мышей с короткой продолжительностью беременности в утробу матерей, у которых беременность длилась дольше, а также наоборот, и в результате обнаружили, что время формирования нервных клеток в этих случаях меняется.

По словам Виланда Хуттнера, который руководил научной группой, результаты исследования позволили идентифицировать второй, помимо гена ARHGAP11B, фактор увеличения размера мозга в ходе эволюции — и этим фактором является время.