NOVO istraživanje pod vodstvom Stanford Medicinea pokazuje da se ljudski mozak ne razvija iz jednog zajedničkog izvora, kako se desetljećima pretpostavljalo. Znanstvenici tvrde da ga zapravo čine dva evolucijski i razvojno odvojena živčana sustava koja su s vremenom spojena u jednu cjelinu.

Riječ je o prednjem i stražnjem dijelu mozga. Prednji dio odgovoran je za složenije funkcije poput jezika, svijesti i apstraktnog razmišljanja, dok stražnji dio, odnosno moždano deblo, upravlja disanjem, spavanjem, otkucajima srca, gladi te mišićima lica, jezika i grla.

Odvojeni razvoj

Studija je objavljena u časopisu Nature Neuroscience. Istraživači smatraju da bi otkriće moglo olakšati proučavanje bolesti koje pogađaju moždano deblo, među kojima su spinalna mišićna atrofija (SMA) i amiotrofična lateralna skleroza (ALS).

Dosadašnji model polazio je od pretpostavke da se cijeli mozak razvija iz jedne vrste stanica preteča. Istraživači sa Stanforda, međutim, otkrili su da se prednji i stražnji dio mozga već u najranijim fazama razvoja embrija kreću potpuno odvojenim razvojnim putevima.

Proučavajući mišje embrije, znanstvenici su identificirali dvije različite skupine stanica. Jedna stvara prednji i srednji dio mozga, dok druga stvara stražnji dio. Te se skupine, prema rezultatima istraživanja, od samog početka ne preklapaju.

"Pokazali smo prvi put da prednji dio mozga nastaje iz potpuno drukčije stanice preteče nego stražnji dio", rekao je Kyle Loh, profesor razvojne biologije na Stanfordu.

Prvi put uzgojeni neuroni stražnjeg mozga

Novo razumijevanje razvoja mozga omogućilo je timu da prvi put u laboratoriju iz ljudskih pluripotentnih matičnih stanica uzgoji funkcionalne motoričke neurone stražnjeg mozga. Stanice su pokazivale električnu aktivnost i stvarale proteine karakteristične za dijelove mozga koji kontroliraju mišiće lica i gutanje.

To je važno jer znanstvenici dosad nisu uspijevali pouzdano stvarati takve neurone u laboratoriju. Prema autorima studije, raniji pokušaji vjerojatno su propadali zato što se pokušavalo stanice prednjeg mozga pretvoriti u stanice stražnjeg, što prema novim rezultatima nije moguće.

Istraživači su tragove istog obrasca pronašli kod kokoši, zebrica i nekih vrlo starih evolucijskih srodnika čovjeka. To ih je navelo na zaključak da su se dva živčana sustava razvijala odvojeno stotinama milijuna godina prije nego što su evolucijski spojena.

Moguća pomoć u istraživanju ALS-a

Mogućnost uzgoja neurona moždanog debla mogla bi otvoriti nove načine proučavanja SMA, ALS-a i drugih bolesti. Kod tih bolesti određeni neuroni postupno prestaju funkcionirati, što može dovesti do problema s gutanjem i, u kasnijim fazama, disanjem.

Takve je bolesti teško proučavati jer se tkivo moždanog debla ne može uzimati od živih pacijenata. Laboratorijski uzgojeni neuroni mogli bi omogućiti detaljnije istraživanje uzroka bolesti i potencijalnih terapija. Isti dio mozga sadrži i živčane krugove koji reguliraju glad, na koje djeluju lijekovi poput semaglutida.