Исследования мозга миноги позволили исследователям из Каролинского института в Швеции отодвинуть зарождение коры головного мозга во времени примерно еще на 300 миллионов лет назад, предоставив новое понимание эволюции мозга. Исследование опубликовано в журнале Nature Ecology & Evolution.
Credit: public domain.
Долгое время считалось, что большая часть эволюции переднего мозга происходила, в основном, у млекопитающих и что мозг более простых групп животных, таких как рыбы и амфибии, не имеет функциональной коры. Кора головного мозга, которая представляет собой внешний слой мозга, отвечает за более сложные функции (зрение, движения, чувствительность, навыки, язык, память и многие другие).
У амниотов (млекопитающие и рептилии) представительства органов чувств находятся в коре головного мозга, которая гомологична такой структуре мозга анамниотов (земноводные, рыбы и циклостомы, включая миног) как паллиум (плащ мозга), состоящий из трех типов клеток. Исторически считалось, что для обработки обонятельной информации анамниоты, а именно миноги, о которых идет речь в статье, используют преимущественно или даже исключительно только паллиум.
В этой работе ученые показали, что в паллиуме у миноги существует отдельная визуальная область, очень похожа на ту, что есть в зрительной коре. Она имеет ретинотопическое представление: то есть при возбуждении двух соседних областей сетчатки возбуждаются два соседних участка этой области паллиума. А соматосенсорная информация от головы и туловища (ощущение положения тела) обрабатывается в смежной области в паллиальной коре миноги (боковой паллиум).
Эти корковые сенсорные области расположены по бокам первично-сенсорной моторной области. Причем, и зрительная, и соматосенсорная информация передаются через таламус. Эти данные свидетельствуют о том, что основное сенсомоторное представление коры млекопитающих, а также сенсорная связь таламуса с корой уже развились у последнего общего предка амниотов и анамниотов около 560 миллионов лет назад.
Оказалось, что даже минога, существовавшая за сотни миллионов лет до млекопитающих, обладает более детальной схемой развития коры, базальных ганглиев и дофаминовой системы – всех жизненно важных компонентов адекватного функционирования мозга. Таким образом, человеческий мозг эволюционно гораздо более ранние корни, хотя у миноги, конечно, во всех похожих по строению структурах гораздо меньше нервных клеток.
Текст: Мария Богданова
The evolutionary origin of visual and somatosensory representation in the vertebrate pallium by Shreyas M. Suryanarayana, Juan Pérez-Fernández, Brita Robertson & Sten Grillner.
in Nature Ecology and Evolution. Published March 2020.
doi:10.1038/s41559-020-1137-2
Исследователи из Йоркского университета в журнале Open Archaeologyопубликовали исследование о том, что, возможно, концентрация людей на деталях, благодаря которой появились реалистичные рисунки в Ледниковом периоде (около…
Считается,что социальная жизнь сделала человека человеком. С развитием общества развивался и наш мозг. Но как дела обстоят у животных? Как отличается в размерах мозг более…
На снимке вверху вы можете увидеть клетку осязательного органа, аналогов которого у человека нет. Это — так называемый орган боковой линии. На многих рыбах мы…
Ученые МФТИ вместе с коллегами из Нидерландов выяснили, как работает глутаматный транспортер архей. Он оказался похож на лифт, а результаты исследования помогут создать лекарства от…
Британские и австралийские учёные обнаружили, что не только млекопитающие способны распознавать лица, но ещё и рыбы. Работа опубликована в журнале Scientific Reports. Toxotes chatareus Исследователи…
В феврале исследователи из Японии и США представили новый 3D-атлас мозга мартышки с высоким уровнем детализации, где картированы многочисленные связи между нервными клетками и представлены…
Ученые из США и Канады исследуют происхождение и развитие одной из самых известных концепции нейробиологии – гомункулуса Пенфилда. Подробнее читайте в журнале World Neurosurgery. Скульптуры гомункулусов из…
Впервые ученые сумели идентифицировать белок, снижение активности которого приводило к уменьшению длительности сна как у позвоночных (рыбки данио-рерио), так и у беспозвоночных (дрозофила). Этим белком…
Исследование канадских нейробиологов из Университетов Альберты и Летбриджа, опубликованное в Scientific Reports, показало, что нейральный тракт, проводящий основные сигналы от коры (переднего мозга) к мозжечку через средний…
Многие животные, живущие в кромешной темноте, полностью или частично утрачивают зрение. Однако некоторые глубоководные рыбы пошли по другой стратегии: в их геномах насчитывается необычно много…
Клауструм (ограда) – небольшая область в мозге млекопитающих, имеющая множество проекций к другим структурам мозга, но не имеющая четко определенной функции. Френсис Крик считал, что…
Ученые воспользовались технологией выращивания органоидов и внесли в ДНК стволовых клеток, которые стали основой имитации коры головного мозга, мутацию из генома неандертальца, расшифрованного около десяти…
