24 września 2012
Mózg noworodka ludzkiego jest wyjątkowo podatny na wpływy, co pozwala na interakcje społeczne i środowisko kształtować jego rozwój. Nowe badanie wykazało, że ta plastyczność może mieć swoją cenę. Porównanie młodego szympansa i ludzkiego mózgu sugeruje, że różnice w rozwoju mieliny - otoczki tłuszczowej otaczającej włókna nerwowe - mogą przyczyniać się nie tylko do naszej niezwykłej zdolności przystosowawczej, ale także do naszej podatności na choroby psychiczne, które pojawiają się we wczesnej dorosłości.
Badania coraz częściej sugerują, że choroby psychiczne, takie jak depresja i schizofrenia, mogą wiązać się z problemami z synchronizacją sygnałów neuronowych, mówi Douglas Fields, neurobiolog z National Institutes of Health w Bethesda w stanie Maryland, który nie brał udziału w badaniu. Włókna nerwowe lub aksony, które łączą neurony, są zwykle chronione przez mielinę, która wzmacnia przekaźnik informacji neuronowej w mózgu. „Mielina przyspiesza przekazywanie informacji [przez] co najmniej 50 razy”, mówi Fields, „więc bardzo ważne jest, czy akson ulegnie mielinizacji”.
Ludzie zaczynają od stosunkowo niewielu mielinowanych aksonów jako noworodki. Doświadczamy gwałtownego rozwoju mieliny w okresie niemowlęcym, po którym następuje długi, powolny wzrost mieliny, który może trwać do trzydziestki, mówi Chet Sherwood, neurobiolog z George Washington University w Waszyngtonie i współautor nowego nauka. W przeciwieństwie do tego inne naczelne, takie jak makaki, zaczynają od urodzenia ze znacznie większą ilością mieliny, ale przestają ją wytwarzać, zanim osiągną dojrzałość płciową. Jednak Sherwood mówi, że „istnieje niezwykle mało danych” na temat wzrostu mózgu i rozwoju mieliny u naszych najbliższych genetycznych krewnych, szympansów.
Takie badanie nie jest jednak łatwe do przeprowadzenia: Moratorium na hodowlę szympansów sprawiło, że młodym mózgom szympansów ciężko jest przejść, mówi Sherwood. Każde badanie płodów lub młodych szympansów wymaga zebrania mózgów zwierząt, które padły śmiercią naturalną. Pomimo tych trudności autor naczelny Daniel Miller, wówczas absolwent Uniwersytetu George'a Washingtona, i jego koledzy uzyskali mózgi 20 od szympansów, których wiek wahał się od martwych do 12, głównie od patologów weterynaryjnych, którzy zachowywali mózgi szympansów na badania.
Zespół potraktował tkankę mózgową plamą, która oznacza mielinę i porównał analogiczne części mózgu płodu, niemowlęcia i młodego szympansa z mózgiem człowieka w podobnych stadiach wzrostu. The szympansy miały znacznie więcej mieliny niż ludzie, zarówno w macicy, jak i po urodzeniu, raportują online dziś w Proceedings of the National Academy of Sciences. Ale zamiast przedłużać rozwój mieliny do połowy dorosłości, tak jak robią to ludzie, szympansy przestają produkować mielinę, gdy osiągną dojrzałość płciową w wieku około 12. Wzór u szympansów jest podobny do tego u makaków, co sugeruje, że wzorzec i tempo wzrostu mieliny w ludzkim mózgu są unikalne, mówi Sherwood.
Fields zgadza się, zauważając, że nowe badanie „uzupełnia dobrze ugruntowany i rosnący zbiór danych wskazujących, że rozwój ludzkiego mózgu jest bardziej przewlekły niż u innych zwierząt”. Mówi, że to może dać więcej możliwości środowisku, a nie samym genom, na kierowanie rozwojem mózgu.
Szansa może być również źródłem ryzyka. Sherwood spekuluje, że wiele zmian zachodzących w ludzkim mózgu w okresie dojrzewania - w tym zaburzenia takie jak depresja, choroba afektywna dwubiegunowa i schizofrenia - może być związanych z opóźnioną mielinizacją. Mówi, że przynajmniej powolna mielinizacja u ludzi i moment wystąpienia tych zaburzeń to „interesujący zbieg okoliczności”.
http://news.sciencemag.org/2012/09/compared-chimps-humans-slow-insulate-nerve-fibers?rss=1
;
