Spoljni sloj ljudskog mozga (moždani korteks), koji se odlikuje svojim karakterističnim vijugama i brazdama (ti karakteristični grebeni i brazde), kontroliše kognitivne i izvršne funkcije, od svesne misli do govora do emocionalne kontrole.
Moždani korteks se sastoji od više od 10 milijardi ćelija i više od 100 triliona veza, sloja sive materije debljine samo pet milimetara – nešto manje od tri naslagane četvrtine.
Većina životinja sa velikim mozgom pokazuje kortikalno savijanje, što omogućava da se veoma velika površina tkiva kore mozga (približno 2,6 kvadratnih stopa) sabije unutar granica lobanje. Što je više kortikalnog savijanja, to su naprednije i složenije kognitivne funkcije vrste. Niže vrste poput miševa i pacova imaju manji mozak sa glatkim površinama; vrste višeg reda kao što su slonovi, pliskavice i majmuni pokazuju različite stepene girifikacije ili savijanja moždane kore. Ljudi imaju jedan od najnaboranijih mozgova, što se smatra indikatorom napredne evolucije.
Kod nekih ljudi, međutim, prekomerno savijanje cerebralnog korteksa nije povezano sa većim kognitivnim sposobnostima, već suprotno i povezano je sa kašnjenjem u neurorazvoju, intelektualnim invaliditetom i epileptičnim napadima. Geni koji kontrolišu ovo preklapanje su uglavnom nepoznati. Istraživači sa UC San Diego identifikuju mutaciju koja uzrokuje prekomerno savijanje u naboranom moždanom korteksu ljudskog mozga, što dovodi do smanjene kognitivne funkcije. Kredit: UC San Diego Health Sciences
Pišući u izdanju PNAS-a od 16. januara 2023., istraživači sa Medicinskog fakulteta Univerziteta Kalifornije u San Dijegu i Instituta za genomsku medicinu Radija za decu opisuju nova otkrića koja produbljuju razumevanje ljudske girifikacije.
Predvođen višim autorom studije Džozefom Glisonom, MD, Radijem profesorom neuronauke na Medicinskom fakultetu Univerziteta u San Dijegu i direktorom istraživanja neuronauke na Institutu za genomsku medicinu Radij dece, međunarodni konzorcijum istraživača pod nazivom Konzorcijum za neurogenetiku izvršio je genomsku analizu skoro 10.00. porodice sa pedijatrijskom bolešću mozga tokom 10 godina da traže nove uzroke bolesti.
„Iz naše kohorte, pronašli smo četiri porodice sa stanjem koje se zove polimikrogirija, što znači previše girusa koji su previše zbijeni“, rekao je Gleeson. „Donedavno, većina bolnica koje leče pacijente sa ovim stanjem nije testirala genetske uzroke. Konzorcijum je bio u mogućnosti da analizira sve četiri porodice zajedno, što je pomoglo u našem otkrivanju uzroka ovog stanja.“
Konkretno, sve četiri porodice su pokazale mutacije u genu zvanom Transmembranski protein 161B (TMEM161B), koji proizvodi protein ranije nepoznate funkcije na površini ćelija.
„Kada smo identifikovali TMEM161B kao uzrok, krenuli smo da razumemo kako dolazi do prekomernog savijanja“, rekao je prvi autor dr Lu Vang, postdoktorski saradnik u laboratoriji Gleeson. „Otkrili smo da protein kontroliše ćelijski skelet i polaritet, a oni kontrolišu savijanje.“
Koristeći matične ćelije dobijene iz uzoraka kože pacijenata i konstruisanih miševa, istraživači su identifikovali defekte u interakcijama nervnih ćelija u ranoj fazi embriogeneze.
„Otkrili smo da je gen neophodan i dovoljan za promene u citoskeletu koje su potrebne za interakciju neuronskih ćelija jedna sa drugom“, rekao je Vang. „Bilo je zanimljivo da se gen prvi put pojavio u evoluciji kod sunđera, koji čak nemaju ni mozak, tako da je jasno da protein mora da ima i druge funkcije. Ovde smo pronašli ključnu ulogu u regulisanju broja nabora u ljudskom mozgu.
Autori studije su naglasili da su studije genetskih otkrića važne jer utvrđuju uzroke ljudskih bolesti, ali da ova otkrića mogu potrajati mnogo godina da se razviju u nove tretmane.
„Nadamo se da će lekari i naučnici moći da prošire naše rezultate kako bi poboljšali dijagnozu i negu pacijenata sa bolestima mozga“, rekao je Glison.
