Учёные нашли уникальный для человека ген, который может отчасти объяснить возможности нашего мозга

Микроглия — самый многочисленный тип иммунных клеток мозга ^[1]. Эти клетки защищают мозг от вредных агентов, удаляют повреждённые нейроны ^[2] и участвуют в нормальном развитии органа. Исследователи из Института Цукермана Колумбийского университета впервые обнаружили ^[3], что микроглия человека, как и человеческие нейроны ^[4], созревает гораздо медленнее, чем аналогичные клетки у других животных.

«Такое медленное развитие, возможно, позволяет человеческой микроглии влиять на мозг таким образом, который способствует развитию наших мощных когнитивных способностей», — говорит Карлос Диас‑Саласар, ведущий автор новой статьи в журнале Neuron, который проводил эту работу в лаборатории Франка Поллё.

Лаборатория Поллё уже более 15 лет изучает SRGAP2, один из нескольких десятков генов, дополнительные копии которых появились именно у человека. В предыдущих исследованиях доктор Поллё показал, что специфические для человека копии SRGAP2 увеличивают количество синапсов, то есть связей между нейронами, и одновременно сильно замедляют их созревание. Обе особенности отличают человеческие нейроны от нейронов других млекопитающих. В результате возникает более плотная и прочная сеть нейронных связей, которая может повышать способность мозга обрабатывать и хранить информацию. При этом специфические для человека копии SRGAP2 оказались почти в десять раз активнее в микроглии, чем в нейронах.

За последние два десятилетия учёные выяснили, что микроглия не только борется с инфекциями и помогает восстанавливать повреждения мозга. Эти клетки составляют от 5% до 10% клеток мозга и также участвуют в организации развивающегося мозга.

Во время развития микроглия влияет на то, какие синапсы ^[5] нейроны сохранят, а какие будут устранены. Она также может усиливать или ослаблять реакцию ^[6] синапсов, помогая тонко настраивать передачу сигналов в нейронных сетях.

Эксперименты на мышах и человеческих клетках показали, что специфические для человека копии SRGAP2 резко замедляют развитие человеческой микроглии. У человека микроглия созревает примерно за четыре‑восемь лет, тогда как у мышей этот процесс занимает около трёх недель.

По сравнению с мозгом других млекопитающих человеческий мозг развивается необычно долго. Учёные называют такой растянутый график развития неотенией и считают, что она может играть важную роль в появлении развитых когнитивных способностей человека.

Новые результаты показывают, что SRGAP2 может координировать этот замедленный темп развития сразу нескольких типов клеток мозга, включая нейроны и микроглию. Теперь исследователи хотят выяснить, каким именно образом этот ген способствует неотении этих клеток и других структур мозга.