CZY PIES MOŻE BYĆ WEGETARIANINEM ?
N AUK A ZMIENI A ŚWI AT
M A J 2021
nr 05/307 – maj 2021 / cena 9,99 zł (w tym 8% VAT)
Sztuczna inteligencja zastępuje architektów
T E C H N O L O G I A
Jak się żyje bez węchu
P S Y C H O L O G I A
Kiedy i za ile będzie można polecieć na orbitę
K O S M O S M E D Y C Y N A
Czy stres
da się zmierzyć?
FOCUSPoznać i zrozumieć świat FocusNauka.pl
PODZIEMNY MÓZG LASU
JAK NASZE CIAŁO RUSZA NA WOJNĘ
WIOSNĄ I ZIMĄ
FO_2105_OKLADKA_poryroku_05.indd 1
FO_2105_OKLADKA_poryroku_05.indd 1 06.04.2021 16:29:4206.04.2021 16:29:42
NAUKA ZMIENIA ŚWIAT 3 O T W Ó R Z O C Z Y Z D J Ę C I E M I E S I Ą C A
ZAGADKA WIELKICH MÓZGÓW
Naukowcy wiedzą już, dlaczego mamy tak wiele szarych komórek. Odpowiedzialny za to jest zaledwie jeden gen
M
ózg przeciętnego człowieka ma objętość ok. 1350 centyme- trów sześciennych – znacznie większą niż u jego najbliższych biologicznych krewnych, takich jak goryl (500 cm sześciennych) czy szympans (300 cm sześciennych). Ta różnica ma odpowiadać m.in.za nasze zdolności intelektualne. Jak się okazuje, decyduje o niej bardzo prosty mechanizm molekularny.
Jest nim gen o nazwie Zeb2. Jego aktywacja we wczesnym okresie rozwoju płodowego sprawia, że komórki układu nerwowego dzielą się częściej i szybciej. – Ta różnica pozwala mózgowi ludzkiemu osiągnąć znacznie większe rozmiary. Dotyczy to zwłaszcza kory mózgowej, odpowiedzialnej za bardziej złożone procesy – wyjaśnia dr Madeleine Lancaster, neurobiolożka z Uniwersytetu Cambridge, szefowa zespołu, który dokonał odkrycia. Jego szczegóły opubliko- wało czasopismo naukowe „Cell”.
Uczeni hodowali w laboratorium tzw. minimózgi – fragmenty tkanki nerwowej rozwijające się podobnie jak mózg. Używali w tym
celu komórek macierzystych uzyskanych z organizmów goryli, szym- pansów i ludzi. Gdy w ludzkich komórkach dezaktywowali Zeb2, otrzymywali znacznie mniejsze minimózgi, podobne do małpich.
I odwrotnie – gdy wydłużono aktywność tego genu w tkankach zwie- rząt, otrzymywano struktury zbliżone do ludzkich.
Badania nad genami sterującymi rozwojem układu nerwowego wpisują się w dyskusję nad tym, czym mózg Homo sapiens różni się od pozostałych stworzeń. Uczeni zwracają uwagę zwłaszcza na korę nową – najmłodszą ewolucyjnie część, zaangażowaną w za- awansowane funkcje, m.in. świadome myślenie i kontrolę emocji.
Badania neuroanatomiczne żyjących współcześnie przedstawicieli naczelnych pokazują, że kora nowa jest u ludzi znacznie bardziej roz- budowana, niż wynikać by to mogło z wielkości naszego mózgu. Ko- lejnym kandydatem jest móżdżek – także i on u małp człekokształt- nych i ludzi jest znacznie bardziej rozrośnięty, zwłaszcza w części odpowiedzialnej za funkcje poznawcze. (js)
FOT. S.BENITO-KWIECINSKI / MRC LMB / CELL, MAT.PRASOWE HUBRECHT.EU
1
3 Hodowane w laboratorium mini- mózgi z ludzkich neuronów 1 są większe niż te uzyskane z komó- rek np. goryla 2. Odpowiada za to gen Zeb2, którego aktywność można obserwować pod mikro- skopem (kolor różowy) 3.
2
FO_2105_OtworzOczy.indd 3
FO_2105_OtworzOczy.indd 3 08.04.2021 14:08:5608.04.2021 14:08:56
4 FOCUS MAJ 2021 O T W Ó R Z O C Z Y
NIEDOCENIANE ASTROCYTY
W mózgu mamy nie tylko neurony, ale także równie liczne komórki glejowe. Ich zadaniem jest przede wszystkim „obsługa” neuronów, czyli zaopatrywanie ich w tlen i energię oraz usuwanie nadmiaru neu- roprzekaźników z synaps. Jednak jeden rodzaj komórek glejowych – tzw. astrocyty – pomaga nam również w myśleniu. Biorą one udział w przetwarzaniu impulsów nerwowych, ale nie odbywa się to za po- mocą zmian stężenia jonów sodu i potasu, jak w przypadku neuronów.
W astrocytach komunikacja opiera się na jonach wapnia. Mogą one ponadto wpływać na proces przekazywania informacji między neuro- nami poprzez synapsy. – Nic w mózgu nie dzieje się bez wiedzy astro- cytów – mówi obrazowo dr hab. Katarzyna Kuter, kierownik Zakładu Neuropsychofarmakologii Instytutu Farmakologii im. Jerzego Maja Polskiej Akademii Nauk w Krakowie.
ILE MAMY NEURONÓW?
Przez wiele lat przyjmowano, że ludzki mózg składa się ze 100 mld neuronów. Ale kiedy dr Suzana Her- culano-Houzel z Uniwersytetu Federalnego Rio de Janeiro postanowiła dotrzeć do źródła tej informacji, okazało się, że tak naprawdę nikt tego nigdy nie policzył! Były to liczby wzięte z sufitu. Dr Hercula- no-Houzel jako biochemiczka z wykształcenia posta- nowiła wykorzystać metodę zwaną frakcjonowaniem izotropowym. Polega ona na rozpuszczaniu komórek nerwowych, a następnie liczeniu uwolnionych z nich jąder komórkowych. Gdy w ten sposób przebadano mózgi trzech dorosłych osób, otrzymano zbliżone wyniki – ok. 86 mld neuronów.
astrocyt
akson neuronu
oligodendrocyt
neuron
KOMÓRKI TKANKI NERWOWEJ
mikroglej
naczynie włosowate
FO_2105_OtworzOczy.indd 4
FO_2105_OtworzOczy.indd 4 08.04.2021 14:09:3408.04.2021 14:09:34
