Защо хората имат различни размери на мозъка?

Както знаете, човешкият мозък е достатъчно голям в сравнение с други животински видове. Не всички хора обаче имат еднакъв размер на мозъка и американски изследователи са се опитали да разберат защо. Те откриха осем генетични вариации, отговорни за размера на ключовите области на мозъка. Тези вариации могат да представляват генетичната същност на човек.

Ключови мозъчни структури, повлияни от определени гени (илюстрация от Андрю Тран за консорциум ENIGMA).

Нови резултати бяха получени благодарение на проекта ENIGMA (Enhancing Neuro Imaging Genetics through Meta-Analysis), в който взеха участие около 300 учени от 33 държави.

Те изучават резултатите от ЯМР на 30 717 души, свързват ги с генетична и друга информация. Само чрез обединяване на усилията е възможно да се проследят фините генетични фактори, влияещи върху размера на мозъка, които са избягали от откриването в по-малки проучвания, отбелязват изследователите.

„В крайна сметка успяхме да идентифицираме така наречените„ горещи точки “в генома, които засягат мозъчната структура“, казва Пол Томпсън, невролог от Университета на Южна Калифорния.

По време на анализа Томпсън и колегите му търсеха малки промени (една нуклеотидна основа) в ДНК, които съответстват на размера на ключовите области на мозъка. Една област, хипокампус, съхранява спомени и помощни средства в обучението. Друга структура, наречена опашко ядро, ви позволява да карате велосипед, да свирите на музикални инструменти или да шофирате, без да мислите за това. Третият, путамен или черупка, контролира движението на тялото и е отговорен за мотивацията. В същото време изследователите не са изследвали новата кора или неокортекса, което помага да се мисли или общува - при много животни, за разлика от хората, тази част от мозъка е в слабо развито състояние.

Томпсън вярва, че има силна връзка между размера на много от тези части на мозъка и цялостната когнитивна способност: колкото повече мозъчна тъкан, толкова по-добре.

Много заболявания засягат някаква част от органа: болестта на Алцхаймер например засяга хипокампуса, а болестта на Паркинсон засяга GM кората.
Екипът установи осем генетични разлики, които могат да повлияят на размера на мозъчната тъкан до 1,5%. Някои вариации се съдържат в един ген, а някои се дължат на редица ключови гени.

Най-влиятелният ген се оказа KTN1, който насочва мозъчните клетки в черупката. Два допълнителни гена в черупката са свързани с гени, които могат да доведат до рак на дебелото черво и изглежда регулират броя на клетките в тази област на мозъка. Останалите пет гена са отговорни за различни неща - например предотвратяването на програмирана клетъчна смърт, естествен процес, който може да доведе до свиване на област на мозъка в случай на неконтролиран поток.

Много от осемте гена са активни по време на развитието на мозъка и могат да повлияят на развитието на невропсихиатрични разстройства, като аутизъм, депресия или шизофрения. В бъдеще учените се надяват да проследят връзката между размера на определена област на мозъка и подобни заболявания. Откритието може да доведе и до разработването на нови терапии за лечение на различни неврологични разстройства, смятат участниците в ENIGMA.