Мозг размером с кунжутное семя, созданный из смеси генов человека и неандертальца, недолго жил в чашках Петри в лаборатории Калифорнийского университета в Сан-Диего, что дает заманчивые подсказки относительно того, как органы развивались на протяжении тысячелетий.

Ученые давно задаются вопросом, как человеческие существа стали обладать таким большим и сложным мозгом. Один из способов выяснить это - сравнить современные гены, участвующие в развитии мозга, с генами, обнаруженными у наших древних кузенов. Хотя ученые обнаружили множество окаменелых останков неандертальцев - двоюродных братьев современных людей, вымерших около 37000 лет назад, - им еще предстоит найти сохранившийся мозг неандертальца. Чтобы восполнить этот пробел в знаниях, группа исследователей вырастила крошечные бессознательные «мини-мозоли» в чашках Петри. Некоторые мозги были выращены с использованием стандартных человеческих генов, а другие были изменены с помощью инструмента редактирования генов CRISPR, чтобы ген развития мозга был взят из останков неандертальцев.

Как сообщает Live Science, это не первый раз, когда крошечные мозги выращивают для исследований, но это первый случай, когда кто-либо вырастил гибрид человеческого органа с древним двоюродным братом-человеком.

В частности, исследователи заменили человеческий ген NOVA1 в некоторых стволовых клетках, используемых для выращивания мини-мозгов, геном NOVA1, собранным из генетических остатков в костях давно умерших неандертальцев. Исследователи знают, что NOVA1 играет роль в развитии мозга.

Разница между полностью человеческим мозгом и гибридом человека и неандертальца была очевидна сразу, как рассказала Nature Алиссон Муотри, нейробиолог из Калифорнийского университета в США, руководивший проектом.

Человеческие мини-мозги обычно представляют собой гладкие сферы, похожие на маленькие шарики. Исследователи сообщили, что мозг неандертальцев был меньше и более неправильной формы. Кроме того, на их разработку ушло больше времени. По словам исследователей, любой, кто посмотрит на разные чашки Петри, сразу заметит разницу.

Более тщательный анализ показал, что частично неандертальские мини-мозги были более хаотичными в своей нейронной активности и производили другие наборы белков, чем общечеловеческие.

Мутри и ее команда выбрали NOVA1 для своего эксперимента, потому что он играет роль в формировании связей между нервами, а также потому, что повреждение этого гена может привести к неврологическим расстройствам, что делает его ключевой целью исследования для исследователей, надеющихся понять работу мозга.

Гены NOVA1 неандертальцев также относительно легко синтезировать. Только одна буква в их генетическом коде отличается от человеческого варианта.

NPR сообщил что различия предполагают, что мозг неандертальцев созрел быстрее, чем человеческий, что делает неандертальцев более способными в более молодом возрасте. Но такое быстрое развитие лишило неандертальцев длительного периода развития, который, вероятно, давал человеческим детям преимущества в сложном мышлении и социальных связях.

Статья была опубликована 12 февраля в журнале Наука.

Первоначально опубликовано на Live Science.

Ученые вырастили гибридные минибрены человека и неандертальца в чашках Петри