영장류 뇌의 차이는 작지만 중요하다 - Sciencetimes

인간과 인간이 아닌 영장류 사이의 물리적 차이는 상당히 뚜렷하지만 새로운 연구에 따르면 그들의 뇌는 놀라울 정도로 유사할 수 있습니다. 그러나 가장 작은 변화가 발달 장애와 정신 장애에 큰 차이를 만들 수 있습니다.

인간의 두뇌를 뚜렷하게 만드는 분자적 차이를 이해하면 연구자들이 발달 장애를 연구하는 데 도움이 될 수 있습니다. 최근 저널에 발표된 새로운 연구 과학 위스콘신 매디슨 대학의 신경과학 교수인 Andre Sousa를 포함한 팀은 인간과 고등 인지 기능에서 중심적인 역할을 하는 뇌의 최전방 영역인 전전두엽 피질 세포의 차이점과 유사성을 조사했습니다. 침팬지, 붉은털 원숭이 및 마모셋과 같은 비인간 영장류.

이 종의 세포적 차이는 진화의 단계와 이러한 차이가 인간에게서 볼 수 있는 자폐증 및 지적 장애와 같은 장애에 어떻게 연루될 수 있는지를 밝힐 수 있습니다. UW-Madison의 Waisman Center에서 뇌의 발달 생물학을 연구하는 Sousa는 박사후 연구원으로 일했던 Yale University 연구소와 협력하여 전전두엽 피질의 세포를 연구하고 분류하는 것으로 시작하기로 결정했습니다.

Sousa는 “우리는 배외측 전전두엽 피질이 특히 흥미롭기 때문에 프로파일링하고 있습니다. 이 피질 영역은 영장류에만 존재합니다. 다른 종에는 존재하지 않습니다”라고 말합니다. “작업 기억과 같은 높은 인지 능력과 관련하여 여러 관련 기능과 관련이 있습니다. 또한 여러 신경 정신 질환과 관련이 있습니다. 그래서 우리는 이 뇌 영역에서 인간의 고유한 특성을 이해하기 위해 이 연구를 하기로 결정했습니다.”

Sousa와 그의 연구실은 인간, 침팬지, 원숭이 및 마모셋의 조직 샘플에서 600,000개 이상의 전두엽 피질 세포에서 유전 정보를 수집했습니다. 그들은 세포를 유형으로 분류하고 종에 걸쳐 유사한 세포의 차이점을 결정하기 위해 해당 데이터를 분석했습니다. 당연히 대다수의 세포가 상당히 비슷했습니다.

“대부분의 세포는 실제로 매우 유사합니다. 왜냐하면 이들 종은 진화적으로 상대적으로 가깝기 때문입니다.”라고 Sousa는 말합니다.

Sousa와 그의 동료들은 전두엽 피질에서 4가지 종 모두에 존재하지 않는 5가지 세포 유형을 발견했습니다. 그들은 또한 특정 세포 유형의 풍부함과 종에 걸친 유사한 세포 집단 간의 다양성의 차이를 발견했습니다. 침팬지를 인간과 비교할 때 외모에서 두뇌 능력에 이르기까지 그 차이는 엄청나 보입니다. 그러나 세포 및 유전 수준에서, 적어도 전전두엽 피질에서는 유사점이 많고 차이점이 적습니다.

“우리 연구실은 인간 두뇌의 고유한 점이 무엇인지 정말로 알고 싶어합니다. 분명히 이 연구와 이전 연구에서 대부분은 적어도 영장류 사이에서 실제로 동일합니다.”라고 Sousa는 말합니다.

연구자들이 발견한 약간의 차이는 이러한 고유한 요인 중 일부를 결정하는 시작일 수 있으며 그 정보는 분자 수준에서 발달 및 발달 장애에 대한 폭로로 이어질 수 있습니다.

“우리는 인간과 다른 영장류 사이의 진화적 분열 이후에 무슨 일이 일어났는지 알고 싶습니다.”라고 Sousa는 말합니다. “이 아이디어는 유전자 또는 여러 유전자에 돌연변이가 있고 그 유전자는 이제 약간 다른 기능을 갖는다는 것입니다. 그러나 이러한 유전자가 뇌 발달과 관련이 있다면 예를 들어 특정 세포가 얼마나 많이 생산되는지 또는 세포가 어떻게 다른 세포에 연결하면 신경 회로와 생리학적 특성에 어떤 영향을 미치나요? 우리는 이러한 차이가 어떻게 뇌의 차이로 이어지는지 이해하고 성인에게서 관찰할 수 있는 차이로 이어지기를 원합니다.”

연구의 관찰은 발달의 많은 부분이 완료된 후 성인의 뇌에서 이루어졌습니다. 이것은 차이가 뇌 발달 중에 발생할 수 있음을 의미합니다. 따라서 연구원의 다음 단계는 발달 중인 뇌의 샘플을 연구하고 전전두엽 피질을 넘어서 조사 영역을 확장하여 이러한 차이가 언제 어디서 발생하는지 잠재적으로 찾는 것입니다. 이 정보가 발달 장애 연구를 기반으로 하는 보다 강력한 기반으로 이어지기를 바랍니다.

대학원생 Ryan Risgaards와 Zachary Gomez- Sanchez, 연구 인턴 Danielle Schmidt, 학부생 Ashwin Debnath 및 Cade Hottman. “만약 우리가 이러한 독특한 능력을 가지고 있다면, 그것은 뇌에 있는 것이어야 하지 않겠습니까? 뇌에는 그 모든 것을 가능하게 하는 무언가가 있고 우리는 그것이 무엇인지 아는 데 정말로 관심이 있습니다.”

스토리 출처:

재료 에 의해 제공 위스콘신대학교 매디슨. 원본은 Emily Leclerc가 작성했습니다. 참고: 콘텐츠는 스타일과 길이에 따라 편집될 수 있습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/11/221108142927.htm