Gesundheit
Studie Deckt Auf-Gen-Aktivität Im Gehirn, Die Könnten Vertiefen Das Verständnis Von Krankheiten Des Menschen

Mehr anspruchsvolle Verkabelung, nicht nur größer, Gehirn, geholfen, Menschen entwickeln sich über Schimpansen

Mensch und Schimpanse Gehirn schauen anatomisch ähnlich, da beide sich von der gleichen Vorfahren vor Millionen von Jahren. Aber wo ist der Schimpanse Gehirn Ende und dem menschlichen Gehirn anfangen?

Eine neue UCLA-Studie zeigt, in welchen Menschen einzigartige Muster der gen-Aktivität im Gehirn, das könnte Licht auf, wie wir uns entwickelt haben, anders als unsere nächsten verwandten. Veröffentlicht im Voraus online-Ausgabe der Zeitschrift Neuron, diese Gene “ Identifikation könnte zu einem besseren Verständnis der menschlichen Erkrankungen des Gehirns wie Autismus und Schizophrenie sowie Lernstörungen und Suchterkrankungen.

„Wissenschaftler in der Regel beschreiben die evolution in Bezug auf das menschliche Gehirn größer und hinzufügen von neuen Regionen“, erklärt Projektleiter Dr. Daniel Geschwind, Gordon und Virginia MacDonald Distinguished Professor für Humangenetik und professor für Neurologie an der David Geffen School of Medicine an der UCLA. „Unsere Forschung schlägt vor, dass es nicht nur Größe, sondern die steigende Komplexität im Gehirn Zentren dazu geführt, dass Menschen sich zu Ihrer eigenen Spezies.“

Mit post-mortem-Hirngewebe, Geschwind und seine Kollegen angewandt next-generation-sequencing und andere moderne Methoden zur Untersuchung der gen-Aktivität in Menschen, Schimpansen und rhesus-Makaken, einen gemeinsamen Vorfahren für die beiden Schimpansen-und der Menschen, erlaubt den Forschern, zu sehen, wo änderungen entstanden zwischen Menschen und Schimpansen. Sie konzentrierte sich auf drei Regionen des Gehirns – dem frontalen Kortex, hippocampus und striatum.

Durch verfolgen der Genexpression, der Prozess, durch welche Gene die Herstellung der Aminosäuren, die zelluläre Proteine, die Wissenschaftler waren in der Lage zu suchen, die die Genome für die Regionen, in denen die DNA auseinander, die zwischen den Spezies. Was Sie sah, überraschte Sie.

„Wenn wir uns auf die Genexpression in den Frontallappen, sahen wir einen markanten Anstieg der molekularen Komplexität im menschlichen Gehirn“, sagt Geschwind, der auch ein professor der Psychiatrie am Semel Institut für Neurowissenschaften und Verhalten an der UCLA.

Während die caudatus blieb relativ gleich in allen drei Arten, der Frontallappen dramatisch verändert in den Menschen.

„Obwohl alle drei Arten haben einen frontalen cortex, unsere Analyse zeigt, dass, wie das menschliche Gehirn reguliert Moleküle und schaltet Gene an und aus entfaltet sich ein reicher, aufwendiger Mode,“ erklärt ersten Autor Genevieve Konopka, ein ehemaliger Postdoktorand in Geschwind ‚ s lab, der ist jetzt die Jon Erhöhen Gelehrter in der Autismus-Forschung an der University of Texas Southwestern Medical Center. „Wir glauben, dass die komplizierten Signalwege und erhöhte zelluläre Funktion, die sich in den Frontallappen angelegt, eine Brücke zur menschlichen evolution.“

Die Forscher hatten Ihre Hypothese einen Schritt weiter durch die Auswertung, wie sich die veränderten Gene infolge der Veränderungen in der Funktion.

„Die größten Unterschiede traten in der expression von menschlichen Genen, die in die Plastizität – die Fähigkeit des Gehirns, Informationen zu verarbeiten und anzupassen“, sagte Konopka. „Dies unterstützt die Annahme, dass das menschliche Gehirn entwickelt, um zu ermöglichen, höhere Preise zu lernen.“

Ein gen insbesondere, UHR, verhielten sich sehr unterschiedlich im menschlichen Gehirn. Als master-regulator der Zirkadianen Rhythmus, TAKT gestört ist, affektiven Störungen wie Depressionen und bipolare Syndrom.

„Gruppen von Genen ähneln Speichen auf einem Rad – Kreisen Sie ein hub, gen, die oft wirkt wie ein Dirigent“, sagte Geschwind. „Zum ersten mal sahen wir die UHR vorausgesetzt, die eine Hauptrolle, die wir vermuten, ist unabhängig von Zirkadianen Rhythmus. Seine Anwesenheit bietet eine potentiell interessante Hinweis darauf, dass es orchestriert eine andere Funktion, die wesentlich für das menschliche Gehirn.“

Beim Vergleich des menschlichen Gehirns, die nicht-menschlichen Primaten, sahen die Forscher mehr verbindungen zwischen gen-Netzwerke, die vorgestellten FOXP1 und FOXP2. Frühere Studien haben verknüpft diese Gene für den Menschen einzigartige Fähigkeit zur Herstellung von Rede und Sprache verstehen.

„Connectivity Maßnahmen, wie Gene interagieren mit anderen Genen, die einen starken Indikator für funktionelle Veränderungen“, sagte Geschwind. „Es macht absolut Sinn, dass Gene, die in der Rede und der Sprache wäre weniger verbunden in der nicht-menschlichen Primaten-Gehirn – und hoch verbunden, die im menschlichen Gehirn.“

Die UCLA-team ist im nächsten Schritt erweitern Sie Ihre vergleichende Suche 10 oder mehr Regionen von Mensch, Schimpanse und maque Gehirn.

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