Az emberi neocortex támogatja az olyan fejlett kognitív képességeket, mint az érvelés vagy a nyelvhasználat. De hogyan lett az emberi neocortex olyan nagy? A válasz egy olyan, csak az emberekben megtalálható génekben rejlik, mint az ARHGAP11B. A dresdai Max Planck Molekuláris Sejtbiológiai és Genetikai Intézet kutatói azt találták, hogy ez a humánspecifikus gén, amikor a görények fejlődő agyába kerül, megnövelheti a neocortexüket. Az ARHGAP11B idegi progenitor sejteket hoz létre. Ezek olyan neuronokat termelő sejtek, amelyek egy hosszabb időszak alatt megtöbbszörözik magukat. Az eredmény pedig egy kibővített neocortex.
Az emberi neocortex körülbelül háromszor nagyobb, mint a rendszertanilag hozzánk legközelebb álló csimpánzoké, és sok olyan magasabb kognitív funkcióért felel, amely egyedülálló az emberben, például a beszéd- vagy a magas fokú tanulási képesség. A tudósok számára kulcsfontosságú, hogy az emberi evolúcióban a neocortex hogyan lett ennyire nagy - írja a SciTechDaily .
A kulcs kódja ARHGAP11B
Egy 2015-ös tanulmányban a Wieland Huttner, a Max Planck egyik kutatócsoportjának vezetője megállapította, hogy az ARHGAP11B humánspecifikus gén hatása alatt az egerek sokkal több neurális progenitor sejtet termeltek, sőt még azt is, hogy a normálisan sima neocortexük elkezdett összehajtogatódni. Az eredmények azt mutatták, hogy az ARHGAP11B gén kulcsszerepet játszik az emberi neocortex evolúciós kiterjedésében.
Az emlős neocortexben kétféle neurális progenitor van: apikális és bazális. Az utóbbi altípusa, az úgynevezett bazális sugárirányú gliasejt. Ezek a sejtek az emberi fejlődésben a neocortex növekedését hajtja végre. Az egerekben csak nagyon kevés van belőlük, így az egerek nem alkalmasak arra, hogy teszteljék, hogy az ARHGAP11B humánspecifikus gén - a bazális sugárirányú gliasejtekre gyakorolt hatásai révén - valóban a neocortex növekedését okozhatja-e.
Miért éppen görények?
A Wieland Huttner kutatócsoportjának munkatársai újabban azt vizsgálták, hogy az ARHGAP11B egy vadászgörény-agytörzsben hogyan működik. A görényeknek nagyobb a neocortexük, mint az egereknek, ami több bazális radiális gliasejtet tartalmaz. "A görényeknél az ARHGAP11B észrevehetően növelte a bazális sugárirányú gliasejtek számát. Továbbá meghosszabbította az időablakot, amely alatt a bazális radiális gliasejtek neuronokat termeltek. Ennek eredményeként ezek a vadászgörények több neuront hoztak létre, és így nagyobb lett a neocortexük" - mondta Nereo Kalebic, a tanulmány vezető szerzője.
Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az ARHGAP11B hasonló szerepet játszhat a fejlődő emberi agyban. Ez a tanulmány az első bizonyítékot szolgáltatja arra, hogy egy humánspecifikus gén növeli a bazális sugárirányú gliális sejtek számát egy hajtogatott neocortexben. Wieland Huttner szerint azonban további kísérleteket kell végezni annak meghatározására, hogy a nagyobb neocortexű görényeknek is vannak-e fokozott kognitív képességeik. Ha igen, ezeknek az állatoknak a tesztelése betekintést nyújthat az emberi agy megismerésébe.
