Исследователи пришли к выводу, изучая эмбрионы мышей на стадии гаструляции — начальном этапе формирования тела. Они показали, что задний мозг, или ромбэнцефалон, развивается по отдельному пути, а не от той же линии клеток, что формирует передний и средний мозг.
Авторы выделили две группы клеток-предшественников. Одна экспрессирует ген Otx2 и даёт начало переднему и среднему мозгу, а другая экспрессирует ген Gbx2 и формирует задний мозг; эти популяции не пересекаются с самых ранних стадий развития.
По мнению учёных, это ставит под сомнение теорию, согласно которой весь мозг возникает из одной клетки-предшественника на ранней стадии эмбриона. Такой вывод, как следует из работы, может помочь выращивать нейроны заднего мозга в чашке Петри и изучать их функции.
Используя эти данные, команда впервые получила из стволовых клеток человека функциональные двигательные нейроны заднего мозга. Они демонстрировали электрическую активность и вырабатывали белки, характерные для сегментов заднего мозга, отвечающих за мышцы лица и глотания.
Авторы связывают этот подход с изучением спинальной мышечной атрофии и бокового амиотрофического склероза, при которых постепенно отказывают нейроны заднего мозга. Исследование указывает, что при этих болезнях пациенты теряют способность глотать и дышать.
Сходный двухкомпонентный паттерн формирования мозга исследователи проследили у куриц, рыбок данио и морских желудей, имеющих далёкого общего предка с человеком. У медуз, которые разошлись с человеком по эволюционному пути 600–700 млн лет назад, две нервные системы расположены на разных концах тела, что, по оценке авторов, указывает на очень древнее происхождение такого разделения.
Источники
