У мозку людини, що розвивається, є стовбурові клітини, які діляться набагато активніше, ніж їхні еволюційні попередники в інших тварин.
Людський мозок являє собою сукупність 16 мільярдів нейронів, які відносяться до сотень різновидів і які формують шари кори, що проводять шляхи, підкіркові структури тощо. Немає потреби ще раз говорити про те, наскільки все це складно влаштовано. Досі нейробіологи не цілком розуміють, як виходить така складна структура.
Відомо, що за час еволюції людини мозок збільшився в 1 000 разів. Також відомо, що під час ембріонального розвитку він весь виростає з тонкого шару стовбурових нервових клітин зародка. Експерименти на мишах показали, що всі мозкові нейрони у них походять від особливих клітин, званих радіальною глією, яка знаходиться в так званій вентрикулярній зоні ембріона (відповідно, клітини називаються vRG - вентрикулярна радіальна глия). Але мозок людини сильно відрізняється від мозку миші, так що слід було б очікувати, що в його розвитку є свої особливості, відсутні у інших ссавців.
Очевидно, об'єм, що збільшився, пов'язаний з якимись ембріональними «ноу-хау», що дозволяють напрацьовувати більше клітинного матеріалу для зростаючого органу. Не так давно ми писали про якийсь ген ARHGAP11B, який змушує стовбурові клітини мозку ділитися активніше. Але хто каже, що для збільшення обсягу мозку еволюція придумала тільки один механізм? Кілька років тому Арнольд Крігстейн (Arnold R. Kriegstein) і співробітники його лабораторії в Каліфорнійському університету в Сан-Франциско виявили, що у людського ембріона є ще один тип нервових стовбурових клітин, які теж відносяться до радіальної глії, але відрізняються від тих, перших, і сидять до того ж в іншому місці. Ці клітини, названі зовнішньою радіальною глиєю, або oRG («o» - «outer», тобто «зовнішній», «зовнішній»), досить рідкісні у мишей, але в достатку є у приматів.
Подальші експерименти дозволили визначити молекулярні відмінності двох типів нервових стовбурових клітин, а заодно як вони співвідносяться з різними типами зрілих нейронів. Зокрема, вдалося зрозуміти, як oRG вдається підтримувати стовбурові здібності, будучи далеко від основної «колиски» стовбурових клітин: якщо колишні клітини радіальної глії можуть ділитися і стає звичайними нейронами, лише будучи поруч з вентрикулярною зоною, то нові клітини, oRG, працюють один для одного як група підтримки - на їх мембранах є спеціальні сигнальні білки, які допомагають їм розмножуватися і генерувати нейрони.
Але головне виявилося в іншому. Нервові стовбурові клітини «номер один», vRG, дають не надто багато нейронів: від однієї vRG для майбутнього мозку можна отримати від 10 до 100 дочірніх клітин. Водночас, як пишуть дослідники в статті в Cell, нервові стовбурові клітини «номер два», oRG, дають набагато, набагато більше - тисячі нащадків, які можуть стати згодом не тільки нейронами, але і допоміжними гліальними клітинами мозку, які доглядають за нейронами і живлять їх. Більшість нейронів людського мозку походять саме з oRG, зі стовбурових клітин «номер два».
Напрошується висновок, що людський мозок зміг збільшитися завдяки новонародженій клітинно-стовбуровій «технології»: у нього з'явилися клітини, які, по-перше, підтримували самі себе в стовбуровому стані, і, по-друге, були набагато продуктивнішими за стовбурові клітини попередньої еволюційної версії. Але це якщо говорити про фундаментально-еволюційний бік справи. На практиці ж отримані результати стануть в нагоді у вивченні різних неврологічних захворювань, від мікроцефалії до шизофренії, які досить важко досліджувати на тваринах - якраз тому, що розвиток і будова їх мозку відчутно відрізняється від людського.