Két agyunk van egy koponyában? Lenyűgöző evolúciós titokra derült fény

Ha néha úgy érzed, hogy még a legegyszerűbb döntések meghozatalakor is viaskodsz önmagaddal, most végre választ kaphatsz arra, miért van ez ...

Ha néha úgy érzed, hogy még a legegyszerűbb döntések meghozatalakor is viaskodsz önmagaddal, most végre választ kaphatsz arra, miért van ez így.

A Stanford Egyetem kutatói ugyanis olyan felfedezést tettek, amely alapjaiban írja felül az emberi biológiáról alkotott eddigi ismereteinket. A vizsgálatok szerint az emberi agy valójában nem egyetlen egységes szervként jött létre, hanem két teljesen különálló idegrendszer evolúciós fúziójából származik, amelyeket a természet az évmilliók során egyetlen közös csomagba zárt.

Ez a hátborzongatóan izgalmas tudományos áttörés nemcsak a törzsfejlődés megértését alakítja át, hanem teljesen új utakat nyithat meg a legsúlyosabb, eddig gyógyíthatatlanná vált motoneuron-betegségek kutatásában is.

Az emberi agyat hagyományosan három fő részre szoktuk osztani: az előagyra, a középagyra és az utóagyra. Az előagy a magasabb rendű gondolkodásért, a nyelvért, a tudatosságért és a tudatos mozgásért felel, míg a középagy a látási és hallási jelek feldolgozásában, valamint a mozgáskoordinációban segít. Ezzel szemben a legősibb struktúra, az utóagy azokat az automatikus, életfontosságú funkciókat vezérli, amelyek nélkül egyetlen másodpercig sem létezhetnénk, mint például a légzés, a szívverés szabályozása vagy az alvási ciklus.

A Stanford kutatócsoportja meglepő tényre bukkant, amikor azt vizsgálták, miért fejlődnek teljesen másképp ezek a területek az embrióban. Kiderült, hogy az agy elülső és hátsó része teljesen eltérő sejtvonalakból, úgynevezett progenitor sejtekből alakul ki. Amíg az előagy és a középagy fejlődő sejtjei az Otx2 jelű gént fejezik ki, addig az utóagy fejlődését a Gbx2 gén irányítja.

Dr. Kyle Loh, a Nature Neuroscience című folyóiratban megjelent tanulmány társszerzője megerősítette, hogy most először sikerült kétséget kizáróan bizonyítaniuk: az agy elülső és hátsó része két teljesen eltérő biológiai eredetű építőkockából tevődik össze. A kutatók azt feltételezik, hogy a törzsfejlődés egy korai szakaszában ez a két ősi idegrendszer még teljesen különállt, majd a térben egymáshoz nyomódva olvadtak egyetlen szervvé, bár a szervezet a mai napig az ősi, különálló mintázat alapján hozza őket létre. (1)

Hogy elméletüket ellenőrizzék, a tudósok több mint 550 millió évre tekintettek vissza a törzsfejlődés fáján. Meglepő módon ugyanezt a kétorigójú agyfejlődési mintázatot fedezték fel a csirkéknél, a zebrahalaknál, sőt még az óceánok mélyén élő makkférgeknél is, amelyek az emberi faj igen távoli közös ősének tekinthetők.

Ez azt bizonyítja, hogy az evolúció nem nulláról tervezett egyetlen komplex agyat, hanem két már meglévő idegrendszert kapcsolt össze. Bár egy teljesen egységes szerv fejlesztése talán hatékonyabb lenne, az emberi szervezet a mai napig ragaszkodik ehhez a félmilliárd éves módszerhez.

Ennek az elméleti felfedezésnek azonban drámai és közvetlen gyakorlati haszna is van az orvostudományban. A kutatók hosszú évtizedek óta küzdöttek azzal a problémával, hogy laboratóriumi körülmények között szinte miért lehetetlen emberi utóagyi neuronokat növeszteni petricsészében, miközben az előagyi sejtek előállítása már megszokottá vált.

A kudarcok oka eddig az volt, hogy a tudósok az előagyi sejtek fejlődési útvonalait próbálták ráerőltetni az utóagyi sejtekre – ami a mostani ismeretek fényében pont olyan volt, mintha egy teljesen más szerv sejtjeit próbálták volna megformálni.

A DNS-csomagolás alapvető eltéréseinek megértésével a Stanford csapatának most először sikerült funkcionális utóagyi motoros neuronokat növesztenie laboratóriumban. Ez a siker áttörést hozhat az olyan leépüléssel járó agytörzsi és idegrendszeri betegségek vizsgálatában, mint a spinalis muscularis atrophia (SMA) vagy az ALS (amyotrophiás lateralsclerosis), amelyben a néhai Stephen Hawking fizikus is szenvedett.

Dr. Rayyan Jokhai, a tanulmány társszerzője izgalmas új határterületként jellemezte ezt az eredményt, hangsúlyozva, hogy mostantól végre pontos modelleken tanulmányozhatják ezeknek a tragikus betegségeknek a működését, ami elvezethet a régóta várt regeneratív terápiák kifejlesztéséhez.

Így az a tény, hogy a fejünkben valójában két különálló szerv működik együtt tökéletes harmóniában, nemcsak az evolúció elképesztő csodája, hanem a jövő orvostudományának legújabb kulcsa is lehet. (2)

(1) - https://www.nature.com/articles/s41593
(2) - https://www.dailymail.com/sciencetech