Мозгоподобная структура у личинок морских ежей регулирует светозависимое поведение

Исследователи из Университета Цукубы обнаружили у личинок морских ежей, традиционно считавшихся лишенными мозга, кластер нейронов, похожий на мозг, который регулирует поведение в ответ на свет. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Кластер незрительных, светочувствительных нейронов был обнаружен в передней апикальной нейроэктодерме личинок морских ежей. Эти нейроны реагируют на световые стимулы, не формируя зрительных образов, что указывает на наличие центральной регуляторной сети у иглокожих, аналогичной мозгу позвоночных.

Нейронный кластер экспрессирует незрительный опсин (Opn5L) — светочувствительный белок, а также ключевые регуляторные гены, такие как rx, otx, six3 и lhx6, которые участвуют в развитии мозга позвоночных.

Интегративный анализ показал, что функциональное нарушение Opn5L ухудшает светозависимое плавательное поведение. Молекулярный профиль этих нейронов частично совпадает с профилем областей мозга позвоночных, что предполагает сохранение у личинок морских ежей древних мозгоподобных функций.

Комплексные кросс-филогенетические сравнения процессов развития, затрагивающих нейроны, экспрессирующие незрительный опсин, и окружающие их области, как ожидается, приведут к новым теориям и пониманию эволюции и диверсификации центральной нервной системы, включая мозг позвоночных.