과학자들은 인간의 뇌가 왜 그렇게 거대한 지 발견합니다 과학

그것은 인간의 특징 중 하나입니다. 가장 가까운 주요 친척과 비교할 때 우리는 믿을 수 없을 정도로 큰 뇌를 가지고 있습니다.

과학자들은 이제 인간, 침팬지, 고릴라의 세포를 수집하여 실험실에서 뇌 덩어리로 바꾸어 차이의 원인을 밝히고 있습니다.

작은 “뇌 소기관”에 대한 테스트를 통해 지금까지 알려지지 않은 분자 스위치가 뇌 발달을 제어하고 인간 기관을 위대한 유인원의 뇌보다 3 배 더 크게 만듭니다.

키를 조작하면 인간의 뇌는 성장 기능을 잃게되며, 위대한 원숭이 뇌는 인간의 뇌처럼 더 성장하도록 만들 수 있습니다.

“우리가보고있는 것은 매우 초기에 세포 행동의 차이로 인간의 뇌가 더 커질 수있게 해준다”고 케임브리지 의학 연구위원회의 분자 생물학 실험실의 발달 생물학자인 Madeline Lancaster 박사가 말했습니다. “거의 모든 크기 차이를 계산할 수 있습니다.”

건강한 사람의 뇌는 일반적으로 약 1500cm 길이입니다.^삼 성인기에는 500cm 크기의 거의 3 배입니다.^삼 고릴라 뇌 또는 400cm^삼 침팬지의 뇌. 그러나 그 어려움의 원인을 알아내는 것은 특히 인간과 유인원의 두뇌 발달을 쉽게 연구 할 수 없기 때문입니다.

그 과정을 이해하기 위해 Lancaster와 그녀의 동료들은 인간, 고릴라, 침팬지로부터 종종 테스트 나 의학적 과정에서 남겨진 세포를 수집하여 줄기 세포로 재 프로그래밍했습니다. 그런 다음 그들은이 세포들을 뇌 세포 기관으로 변화 시키도록 장려하는 방식으로 성장 시켰습니다. 몇 밀리미터 너비의 작은 뇌 조직 덩어리 죠.

몇 주 후에 인간 뇌의 세포 기관은 훨씬 더 커졌고 면밀한 조사를 통해 원인을 밝혀 냈습니다. 인간의 뇌 조직에서, 뇌의 모든 세포를 계속 구성하는 소위 신경 원성 전구 세포는 큰 원숭이 뇌 조직보다 더 많이 분열합니다.

공부하던 랭커스터 셀에 게시“당신은 이러한 세포의 수가 증가하고 있습니다. 따라서 일단 뉴런을 포함하여 다른 뇌 세포를 만드는 것으로 전환하면 전체 피질에 걸쳐 전체 뇌 세포가 증가 할 때까지 시작해야 할 것이 더 많습니다.”

이 과정의 수학적 모델링은 세포 증식의 변화가 뇌 발달 초기에 발생하여 궁극적으로 대유 인원에 비해 성인 대뇌 피질의 뉴런 수가 두 배가되는 것을 보여주었습니다.

연구원들은 그 과정에 중요한 유전자를 확인했습니다. Zeb2로 알려진이 기능은 나중에 인간 조직에서 켜지므로 세포가 성숙하기 전에 더 분열 할 수 있습니다. 테스트에 따르면 Zeb2의 효과를 지연 시키면 고릴라 뇌 조직이 더 커졌고 인간의 뇌 세포 기관에서 초기에 켜면 원숭이처럼 성장하는 것으로 나타났습니다.

연구에 참여하지 않은 에딘버러 대학의 분자 신경 발달 교수 인 John Mason은 뇌 발달 연구에서 세포 기관의 힘에 대해 밝혔습니다.

그는 “뇌가 어떻게 정상적으로 발달하는지 이해하는 것이 중요합니다. 부분적으로는 인간을 독특하게 만드는 요소를 이해하는 데 도움이되기 때문에 부분적으로는 신경 발달 장애가 어떻게 발생하는지에 대한 중요한 통찰력을 제공 할 수 있기 때문입니다.”

그는 “뇌의 크기는 일부 신경 발달 장애에서 영향을받을 수 있습니다. 예를 들어, 머리의 비대는 일부 자폐 스펙트럼 장애의 특징이므로 태아 뇌 발달의 매우 기본적인 과정을 이해하면 이러한 장애를 더 잘 이해할 수 있습니다. “