Beynin tamamının tek bir ana öncül hücre grubundan geliştiği düşünülüyordu. Ancak araştırmacılar, embriyonik gelişimin kritik aşamalarından biri olan gastrulasyon sırasında iki farklı hücre grubunun ortaya çıktığını tespit etti.
Bu hücre gruplarından biri beynin ön kısmını, diğeri ise arka kısmını oluşturacak şekilde farklılaşıyordu.
İki farklı gelişim yolu
Araştırmada, söz konusu hücre gruplarının genetik talimatlarının da farklı şekilde düzenlendiği belirlendi. Buna göre beynin ön ve arka bölgeleri gelişim sırasında farklı biyolojik yollar izliyor.
Stanford Üniversitesi'nden gelişim biyoloğu Kyle Loh, beynin iki ayrı parçadan oluşmasının çok eski bir gelişim mekanizmasının sonucu olabileceğini belirtti.
Araştırmacılar, bu yapının evrimsel geçmişinin de oldukça eski olabileceğini düşünüyor. İnsanlarla uzak ortak ataya sahip bazı deniz canlılarında benzer bir sinir sistemi yapılanmasının bulunması, söz konusu gelişim modelinin yüz milyonlarca yıl öncesine dayanabileceğine işaret ediyor.
Beynin arka bölümü; kalp atışı, solunum ve uyku gibi otomatik vücut işlevlerinde rol oynarken, ön ve orta beyin dil, mantık ve soyut düşünme gibi daha karmaşık işlevlerde görev alıyor.
Bulgular nörodejeneratif hastalık araştırmalarına katkı sağlayabilir
Araştırmanın dikkat çeken sonuçlarından biri de kök hücrelerle ilgili oldu.
Bilim insanları, beynin arka bölümündeki hücrelerin nasıl geliştiğine ilişkin elde edilen bilgiler sayesinde insan kök hücrelerini laboratuvar ortamında işlevsel arka beyin motor nöronlarına dönüştürmeyi başardı.
Bu yöntem, arka beyindeki motor nöronların hasar gördüğü amyotrofik lateral skleroz (ALS) ve spinal musküler atrofi (SMA) gibi nörodejeneratif hastalıkların laboratuvar ortamında modellenmesine yardımcı olabilir.
Araştırmacılar, elde edilen motor nöronların gelecekte bu hastalıkların mekanizmalarının daha iyi anlaşılması ve olası tedavilerin geliştirilmesi için kullanılabileceğini belirtiyor.
Bulgular, Nature Neuroscience dergisinde yayımlandı.
