Изучение мозга неандертальцев может выявить генетические модификации, из-за которых неандертальцы оказались перед угрозой вымирания, а мы, люди, стали уникальным, долгоживущим видом.
Неандертальцы were a human species (called Neanderthal neanderthalensis) who evolved in Азия и Европе and coexisted for some part with current human beings (Homo Sapiens) who evolved in Африка. These encounters had led to human brings inheriting 2% of Neanderthal ДНК and thus they are the closest ancient relatives to modern day humans. Neanderthals are last known to have existed about 130000 and 40,000 years ago. Neanderthals, commonly referred to as “cavemen” had a distinctive low long skull, wide nose, no prominent chin, large teeth and short but strong muscular body frame. Their distinctive characteristics are indicative of seeking a way for the body to conserve heat amidst the cold and harsh средах they lived in. Despite their primitive living conditions, they were very bright, talented and social humans with brain size larger than modern humans today. They were excellent hunters possessing skills, strength, courage and proficient communication skills. Even though they lived in challenging environments, they were tremendously resourceful. In fact, it is believed that there might have been a very narrow gap between Neanderthals and us humans in terms of behaviour and instincts. Fossil records show that they were carnivorous (though they also ate грибы), hunters and scavengers. It is still unclear if they had their own language, but complex dynamics in their lives does suggest that they communicated with each other using a language.
The Neanderthals are now extinct for 40,000 years, however, it’s still a mystery how a species which had survived for more than 350,000 years could face extinction. Some scientists have formulated that modern humans are responsible for extinction of Neanderthals since they may not have been able to survive ably with the competition in resources posed by early ancestors of modern humans. This must have also been aggravated by rapid change in climate conditions. Neanderthals did not all quickly disappeared but were replaced by modern humans gradually through local populations. Neanderthals are the most interesting part of human evolution which has intrigued scientists mostly because of close proximity of Neanderthals to modern day humans. And to support this исследованиям, many objects and fossils, even full skeletons have been uncovered which demonstrate a glimpse of the life of Neanderthals.
Выращивание мозга неандертальца в лаборатории
Researchers at University of California, San Diego are growing the Neanderthals miniature brains (resembling a cortex which is the outside layer of the мозг) of the size of a ‘pea’ in petri dishes in the laboratory. Each of this “pea” carry the Ген NOVA1 предков и насчитывает около 400,000 XNUMX клеток. Цель выращивания и анализа этих «мини-мозгов» неандертальцев — пролить свет на небольшие нейронные комочки, которые могут рассказать нам, почему этот долгоживущий вид вымер и что послужило причиной того, что современные люди вместо этого завоевали планета Земля. Это важно понимать, потому что некоторые современные люди действительно имеют 2% общей ДНК с неандертальцами в результате размножения, и в какой-то момент мы сосуществовали с ними. Сравнение генетических различий в мозге может пролить максимальный свет на их вымирание и быстрый рост численности homo sapiens.
Чтобы инициировать рост мини-мозга, исследователи использовали технологию стволовых клеток, в которой стволовые клетки начинают превращаться в органоид головного мозга (небольшой орган) в течение нескольких месяцев. Эти органоиды имеют размер 0.2 дюйма и видны невооруженным глазом. Однако их рост ограничен, поскольку в лабораторных условиях они не получают кровоснабжения, необходимого для их полного роста. Итак, клетки минибрена в процессе диффузии получали питательные вещества для роста. Возможно, удастся вырастить их и дальше, внедрив в них искусственные кровеносные сосуды, напечатанные на 3D-принтере, чтобы обеспечить развитие, что исследователи хотели бы попробовать.
Первый шаг к сравнению мозга неандертальца с нашим
Мозг неандертальцев представляет собой более вытянутые трубчатые структуры по сравнению с мозгом человека округлой формы. В этой исключительной работе исследователи сравнили доступные полностью секвенированные геномы неандертальцев с современными людьми. Геном неандертальца был секвенирован после извлечения его из костей в обнаруженных окаменелостях. В общей сложности 200 генов показали существенные различия, и из этого списка исследователи сосредоточились на NOVA1 - регулятор экспрессии главного гена. Этот ген одинаков у людей и неандертальцев с небольшой разницей (одна пара оснований ДНК). Видно, что ген имеет высокую экспрессию в нервном развитии и был связан с несколькими нервными состояниями, такими как аутизм. При ближайшем рассмотрении у неандертальских мини-мозгов было очень мало связей между нейронами (так называемых синапсов), чем обычно, а также были разные нейронные сети, несколько напоминающие человеческий мозг, страдающий от аутизма, предсказывали исследователи. Вполне возможно, что у людей были более продвинутые и сложные нейронные сети по сравнению с неандертальцами, что позволило нам выжить над ними.
Это исследование находится на очень ранней стадии, чтобы прийти к заключению, в основном из-за характера контролируемых экспериментов. Самым большим ограничением этого исследования является то, что такие мини-мозги не являются «сознательным разумом» или «полноценным мозгом» и не могут действительно предоставить полную картину того, как функционирует мозг взрослого человека. Однако, если успешно выращивать разные регионы, их можно объединить, чтобы лучше понять «разум» неандертальцев. Исследователи определенно хотели бы больше узнать о способности мозга неандертальцев учиться, и поэтому они попытались бы поместить эти мини-мозги в робота и понять сигналы.
{Вы можете прочитать исходную исследовательскую работу, щелкнув ссылку DOI, приведенную ниже в списке цитируемых источников}
Источник (ы)
Коэн Дж. 2018. Органоиды мозга неандертальцев оживают. Наука. 360 (6395).
https://doi.org/10.1126/science.360.6395.1284
