Изучаването на мозъка на неандерталците може да разкрие генетични модификации, които накараха неандерталците да бъдат изправени пред изчезване, докато ни направиха хората като уникален дълго оцелял вид
неандерталците са човешки вид (наречен Neanderthal neanderthalensis), който еволюира в Азия и Европа и съжителства до известна част с настоящите човешки същества (Homo Sapiens), които еволюирали в Африка. Тези срещи доведоха до това, че 2% от неандерталците бяха наследени от хора ДНК и по този начин те са най-близките древни роднини на съвременните хора. За последно е известно, че неандерталците са съществували преди около 130000 40,000 и XNUMX XNUMX години. Неандерталците, обикновено наричани „пещерни хора“, имаха отличителен нисък дълъг череп, широк нос, без изпъкнала брадичка, големи зъби и къса, но силна мускулеста структура на тялото. Техните отличителни характеристики са показателни за търсенето на начин тялото да запази топлината сред студената и сурова среда, в която са живели. Въпреки примитивните си условия на живот, те са били много ярки, талантливи и социални хора с размер на мозъка, по-голям от съвременните хора. Те бяха отлични ловци, притежаващи умения, сила, смелост и добри комуникационни умения. Въпреки че живееха в предизвикателна среда, те бяха изключително изобретателни. Всъщност се смята, че може да е имало много тясна разлика между неандерталците и нас, хората по отношение на поведението и инстинктите. Вкаменелостите показват, че са били месоядни (въпреки че са яли и гъби), ловци и чистачи. Все още не е ясно дали са имали собствен език, но сложната динамика в живота им предполага, че са общували помежду си, използвайки език.
Неандерталците вече са изчезнали от 40,000 350,000 години, но все още е загадка как вид, който е оцелял повече от XNUMX XNUMX години, може да бъде изправен пред изчезване. Някои учени са формулирали, че съвременните хора са отговорни за изчезването на неандерталците, тъй като може да не са били в състояние да оцелеят умело с конкуренцията в ресурсите, предоставена от ранните предци на съвременните хора. Това трябва да се влоши и от бързата промяна на климатичните условия. Неандерталците не всички изчезнаха бързо, но бяха заменени от съвременните хора постепенно чрез местните популации. Неандерталците са най-интересната част от човешката еволюция, която е заинтригувала учените най-вече поради непосредствената близост на неандерталците до съвременните хора. И в подкрепа на това изследване са открити много предмети и вкаменелости, дори пълни скелети, които демонстрират поглед върху живота на неандерталците.
Отглеждане на мозък на неандерталец в лабораторията
Изследователи от Калифорнийския университет в Сан Диего отглеждат миниатюрни мозъци на неандерталците (наподобяващи кора, която е външният слой на мозъка) с размерите на „грахово зърно“ в петриеви блюда в лабораторията. Всяко от това „грахово зърно” носи NOVA1 ген of the ancestors and has about 400,000 cells. The goal of growing and analysing these ‘minibrains’ of Neanderthals is to shed light on small neural lumps which can tell us why this long-surviving species became extinct and what was the reason for modern day humans to instead conquer the планета Earth. It is important to understand this because some modern-day humans do share 2% DNA with Neanderthals through breeding and at one point we coexisted with them. The comparison of genetic differences in the brain can shed maximum light on their demise and rapid increase of homo sapiens.
За да инициират растежа на минимозъка, изследователите са използвали технология за стволови клетки, при която стволовите клетки започват да се превръщат в мозъчен органоид (малък орган) за период от няколко месеца. При напълно порасналия си размер тези органоиди са с размери 0.2 инча и се виждат с просто око. Въпреки това, техният растеж е ограничаващ, тъй като при лабораторни обстоятелства те не получават кръвоснабдяването, което им е необходимо, за да растат изцяло. И така, минимозъчните клетки получават хранителните вещества за растеж чрез процеса на дифузия. Може да е възможно да се развият допълнително, като може би се внедри 3D отпечатани изкуствени кръвоносни съдове в тях, за да се даде възможност за развитие, което е нещо, което изследователите биха искали да опитат.
Първа стъпка към сравняване на мозъка на неандерталца с нашия
Мозъците на неандерталците са по-удължени тръбовидни структури в сравнение с човешките заоблени мозъци. В тази изключителна работа изследователите сравняват наличните напълно секвенирани геноми на неандерталците със съвременните хора. Геномът на неандерталца е секвениран, след като е извлечен от костите във вкаменелостите, които са били открити. Общо 200 гена показаха съществени разлики и от този списък изследователите се фокусираха върху НОВА1 – главен регулатор на генна експресия. Този ген е един и същ при хората и неандерталците само с малка разлика (единична ДНК базова двойка). Вижда се, че генът има висока експресия в невроразвитието и е свързан с няколко невронни състояния като аутизъм. При по-внимателно разглеждане, минимозъците на неандерталците са имали много малко връзки между невроните (наречени синапси) от типичните и също така са имали различни невронни мрежи, изглеждащи донякъде като човешки мозък, страдащ от аутизъм, предсказано от изследователите. Много е възможно хората да са имали по-напреднали и сложни невронни мрежи в сравнение с неандерталците, което ни накара да оцелеем над тях.
Това изследване е на много ранен етап, за да стигне до заключение, главно поради естеството на контролираните експерименти. Най-голямото ограничение на това изследване е, че такива минимозъци не са „съзнателни умове“ или „пълен мозък“ и не могат да предоставят пълна картина за това как функционира мозъкът на възрастен. Въпреки това, ако различните региони се отглеждат успешно, те могат да бъдат съчетани, за да придобият по-широко разбиране за неандерталския „ум“. Изследователите определено биха искали да проучат повече за способността на мозъците на неандерталците да учат неща и по този начин те биха се опитали да поставят тези минимозъци в робота и да разберат сигналите.
***
{Можете да прочетете оригиналната изследователска статия, като щракнете върху връзката DOI, дадена по-долу в списъка с цитирани източници}
Източник (и)
Cohen J 2018. Органоидите на мозъка на неандерталците оживяват. наука. 360 (6395).
https://doi.org/10.1126/science.360.6395.1284
