Нейроны дофамина в мозге человека работают интенсивнее, чем у родственных приматов

Неврологи, биоинженеры и радиологи обнаружили, что два типа нейронов, кодирующих выработку дофамина в человеческом мозге, должны работать интенсивнее, чем аналогичные клетки у родственных приматов. Исследование опубликовано на сервере препринтов bioRxiv.

Предыдущие исследования указывали, что некоторые части человеческого тела страдают из-за эволюционных изменений — например, колени и спина всё ещё приспосабливаются к прямохождению. Аналогично, зубы адаптируются к постоянным изменениям в диете.

В новой работе учёные задались вопросом, не продолжает ли человеческий мозг или его части приспосабливаться к массивному увеличению размера, произошедшему за миллионы лет эволюции. Для проверки команда вырастила в лаборатории несколько мозговых органоидов и сравнила их с соответствующими отделами мозга нескольких родственных приматов.

Подозрение пало на возможные уязвимые точки, связанные с выработкой дофамина, поскольку этот нейрохимикат играет ключевую роль во многих процессах: обучении, движении и обработке эмоций. С помощью инструментов визуализации исследователи выявили две области мозга, которые для нормальной работы требуют огромного количества дофамина — полосатое тело и префронтальную кору. Обе эти области у человека значительно больше, чем у любого другого примата.

Затем учёные вырастили мозговые органоиды с двумя типами нейронов, которые включаются и выключаются, передавая сигнал о необходимости кодировать выработку дофамина. Генетическое секвенирование этих нейронов позволило понять, что именно заставляет их активироваться и деактивироваться.

Оказалось, что человеческие нейроны такого типа включались и выключались гораздо чаще при воздействии окислительного стресса, чем нейроны всех других изученных приматов. Это может быть свидетельством эволюционной «точки напряжения».

Исследователи предполагают, что мозг вынужден приспосабливаться такими способами, которые создают нагрузку на определённые части, и из-за этого ему может быть сложнее справляться с некоторыми заболеваниями. Понимание таких «точек напряжения» может, в свою очередь, привести к разработке целенаправленных терапий для лечения расстройств дофаминергической системы.