Молекулярный атлас мозга австралийского дракона проливает свет на 300 миллионов лет эволюции мозга

Учёные из Института исследований мозга Общества Макса Планка изучили мозг австралийской бородатой агамы Pogona vitticeps, чтобы понять эволюцию мозга позвоночных. Около 320 миллионов лет назад ранние четвероногие вышли из воды на сушу, что привело к появлению трёх основных клад: рептилий, птиц (ответвление от рептилий) и млекопитающих. Мозг всех четвероногих имеет общую базовую архитектуру, заложенную в раннем развитии.

Нейробиологи создали молекулярный атлас мозга агамы и сравнили его с данными мозга мыши. Результаты, опубликованные в Science, показывают, что вопреки распространённому мнению о «рептильном» мозге в основе млекопитающих, мозг рептилий и млекопитающих развил свои собственные, специфичные для клады типы нейронов и цепи из общего набора предков.

Сравнение транскриптомов выявляет общие классы нейронов

• Учёные проанализировали более 280 000 клеток мозга Pogona и идентифицировали 233 различных типа нейронов.
• Вычислительная интеграция данных с данными мыши показала, что нейроны можно сгруппировать в общие семейства, вероятно, представляющие древние типы нейронов.
• Большинство областей мозга содержат смесь общих (древних) и специфичных (новых) типов нейронов.

Гистологическое картирование показало, что нейроны таламуса агамы можно разделить на два транскриптомных и анатомических домена, определяемых их связью с другими областями мозга. Сравнение транскриптомов этих доменов выявило, что их транскриптомное различие соответствует различию их целевых регионов.

Вывод: Транскриптомная идентичность нейронов, по крайней мере частично, отражает их долгосрочную связь с мишенями. Это исследование показывает, что эволюция мозга рептилий и млекопитающих шла путём развития уникальных особенностей из общего наследства, а не путём простого добавления новых структур к «рептильному» основанию.