Wie das echte Gehirn sind auch die Organoide des menschlichen Gehirns viel größer geworden als die Organoide anderer Gehirne
In den frühen Stadien der Gehirnentwicklung werden Neuronen zusammengesetztaus Stammzellen - neuronale Vorläufer. Diese Zellen sind anfangs zylindrisch, wodurch sie sich leicht in identische Tochterzellen teilen können. Je öfter sie sich in diesem Stadium vermehren, desto mehr Neuronen werden in Zukunft im Gehirn vorhanden sein. Wenn die Zellen reifen und sich ihre Fortpflanzung verlangsamt, dehnen sie sich aus und bilden die Form eines ausgedehnten Kegels.
Frühere Studien an Mäusen haben gezeigt, dass ihreNervenvorläuferzellen reifen, nehmen eine konische Form an und verlangsamen ihre Reproduktion für mehrere Stunden. Jetzt haben Gehirnorganellen Wissenschaftlern geholfen, herauszufinden, wie sich dieser Prozess bei Menschen, Gorillas und Schimpansen entwickelt.
Sie fanden heraus, dass Gorillas und Schimpansen viel länger brauchen als Menschen, um den Übergang zu schaffen. Der gesamte Vorgang dauert ungefähr fünf Tage.
Nach nur 5 Tagen VorläuferzellenGorilla-Neuronen reifen und nehmen eine konische Form an (rechts), während menschliche Zellen (links) zylindrisch bleiben. Bildnachweis: S. Benito-Kwiecinski / MRC LMB / Cell.
Menschliche Vorläuferzellen sind noch größerblieb in dieser Wachstumsphase - etwa sieben Tage. Sie behielten ihre zylindrische Form länger als andere Menschenaffen. Der Unterschied in der Geschwindigkeit des Übergangs von neuralen Vorläufern zu Neuronen bedeutet, dass menschliche Zellen mehr Zeit haben, sich zu reproduzieren. Wissenschaftler vermuten, dass dieser Prozess für mehr Neuronen im menschlichen Gehirn verantwortlich ist als das Gehirn eines Gorillas oder Schimpansen.
Eine relativ einfache evolutionäre Veränderung in der Form von Zellen könnte große Auswirkungen auf die Evolution des Gehirns haben.
Um den genetischen Mechanismus aufzudecken, der kontrolliertMit diesen Unterschieden verglichen die Forscher die Expression von Genen, die in Organoiden des menschlichen Gehirns ein- und ausgeschaltet werden, mit anderen Affen. Sie identifizierten Unterschiede in einem Gen namens ZEB2, das in Organoiden des Gorilla-Gehirns früher als in menschlichen Organellen aktiviert wurde.
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