Stanford Medicine araşdırması: insan beyni iki ayrı orqandır

Yüz ildən çoxdur beyin vahid bir orqan kimi təqdim edilir. Stanford Medicine rəhbərliyi ilə aparılan araşdırma isə onu iki ayrı sistem kimi anlamağın daha dəqiq olduğunu irəli sürür: ürək döyüntüsünü və tənəffüsü idarə edən qədim sinir sistemi və dil, riyaziyyat və öz mənşəyini düşünmək qabiliyyətini verən ikinci sistem. Nəticələr 18 sentyabrda Nature Neuroscience jurnalında dərc olunub.

Bir deyil, iki öncü hüceyrə

Hakim model inkişafın başlanğıcındakı tək öncü hüceyrənin bütün beyni yaratdığını iddia edirdi. Doktorantlar Kerolin Dandes və Rayyan Cohay inkişaf edən siçan embrionlarını araşdıraraq bunun əvəzinə iki ayrı hüceyrə populyasiyası tapdılar. Otx2 genini ifadə edən hüceyrələr ön beyinə və orta beyinə çevrilməyə təyin olunub; Gbx2 daşıyanlar isə arxa beyinə. Bu iki qrup heç vaxt üst-üstə düşmür — onlar inkişafın ən erkən mərhələsindən, qastrulyasiya dövründən bir-birini istisna edir.

Hüceyrənin hansı genlərə çıxışını müəyyən edən qablaşdırma olan xromatinə baxan komanda ön və arxa neyral ektodermin köklü şəkildə fərqli konfiqurasiyalara malik olduğunu gördü. Bu fərqlər hər öncü hüceyrəni öz taleyinə bağlayır — sanki heç vaxt kəsişməyən paralel relslərdə hərəkət edən sərnişinlər kimi.

Laboratoriyada arxa beyin neyronları

Təcrübi nəticə mühümdür. Arxa beyin neyronlarını laboratoriyada yetişdirməyə yönələn onilliklərlə cəhd uğursuz olmuşdu, çünki tədqiqatçılar ön beyin öncül hüceyrələrini çevrilə bilməyəcəkləri hüceyrələrə çevirməyə çalışırdılar. Yeni xəritə ilə komanda insan pluripotent kök hüceyrələrini fəaliyyət potensialı yaradan və üz və udma əzələlərini idarə edən seqmentlərin zülallarını istehsal edən funksional arxa beyin motor neyronlarına çevirdi.

"Beynin ön hissəsinin arxa hissədən tamamilə fərqli öncü hüceyrədən yarandığını ilk dəfə göstərdik", — deyir tədqiqatın baş müəllifi, inkişaf biologiyası üzrə dosent Kayl Lo.

Niyə vacibdir

Arxa beyin tənəffüsü, yuxunu, ürək döyüntüsünü və aclıq hissini idarə edir; motor neyronları bir yaşdan kiçik uşaqlarda ölümün aparıcı genetik səbəbi olan spinal əzələ atrofiyasında (SMA) və adətən 40-70 yaş arasında diaqnoz qoyulan ALS-də tənəzzülə uğrayır. Beyin kökü toxuması sağlam xəstələrdən götürülə bilmədiyi üçün laboratoriyada yetişdirilən neyronlar tədqiqatçılara əvvəllər olmayan model verir.

Eyni iki mənşəli naxış toyuqlarda, zebra balıqlarında və insanla uzaq ortaq əcdadı paylaşan kiçik okean dibi qurdlarında da tapıldı; nəslimizdən 600-700 milyon il əvvəl ayrılan meduzalar isə bədənlərinin iki əks ucunda iki sinir sistemi daşıyır. Tədqiqata Caltech və UCSF alimləri də töhfə verdi.