Тріумф еволюції: ключ до унікальності людського розуму знайдено
Дослідження показує, як мозок адаптувався до стресу та токсинів.
Нове дослідження, в якому порівнюються нейрони різних приматів, виявило унікальні генетичні зміни, які допомагають людському мозку справлятися з повсякденним стресом. Цей процес називається «еволюційна нейропротекція». Результати роботи розкривають механізми збільшення розмірів, складної структури та обчислювальної потужності людського мозку.
Збільшення обсягу мозку було вибірковим, впливаючи лише на певні області, такі як префронтальна кора, яка відповідає за прийняття рішень та самоконтроль, та смугасте тіло, яке пов’язане з рухами та емоціями. Ці зони активно взаємодіють, що формує соціальні та когнітивні здібності, у тому числі здатність розуміти емоції та наміри інших людей. Частково за цей зв’язок відповідають дофамінові нейрони, які регулюють активність нейронних мереж, виступаючи своєрідним «диммером».
Однак еволюція збільшила навантаження на дофамінові нейрони, так як їх кількість збільшилася тільки вдвічі, в той час як обсяг мозку виріс набагато більше. Цим нейронам потрібно багато енергії, яку забезпечують мітохондрії, але їх робота призводить до утворення токсичних побічних продуктів, що руйнують клітини. Згодом такі пошкодження викликають нейродегенеративні захворювання, в тому числі і хворобу Паркінсона.
Дослідження показало, що дофамінові нейрони людини мають покращені захисні механізми проти токсичних речовин. Вчені використовували 3D-культури стовбурових клітин, створені зі зразків людей, шимпанзе, орангутангів і макак. Це показало, що людські клітини активніше виробляють гени, які нейтралізують шкідливі молекули. Крім того, під впливом пестициду, який провокує окислювальний стрес, клітини людини збільшили вироблення білка під назвою BDNF, який сприяє росту та відновленню нейронів. Нейрони шимпанзе не змогли продемонструвати подібну реакцію.
Результати досліджень відкривають можливості для розробки нових методів боротьби із захворюваннями, пов’язаними з порушенням роботи дофамінових нейронів, такими як шизофренія, хвороба Паркінсона та інші. Крім того, розуміння захисних механізмів може допомогти створити більш ефективні штучні нейронні мережі.
Дослідження ще не пройшло рецензування, але його результати підкреслюють унікальні адаптивні механізми людського мозку, які в майбутньому можуть сприяти розробці більш точних методів лікування та розширенню знань про походження нейродегенеративних захворювань.
