U części myszy poddanych modyfikacji genetycznej pojawiły się fałdy kory mózgowej, zwykle gładkiej u tego gatunku. Naukowcy z Instytutu Zoologii Chińskiej Akademii Nauk w Kunming uzyskali ten efekt, zwiększając aktywność genu CCNB1IP1. Opisali go 29 września na łamach „Nature Genetics”. Zwierzęta lepiej radziły sobie również z niektórymi zadaniami pamięciowymi.
Kora ludzkiego mózgu jest mocno pofałdowana: jej liczne bruzdy i zakręty pozwalają pomieścić dużą powierzchnię tkanki w ograniczonej przestrzeni czaszki. U myszy powierzchnia kory pozostaje na ogół gładka. Naukowcy pod kierunkiem Shi Lei chcieli sprawdzić, czy za część tej różnicy odpowiada sposób regulowania genów obecnych u różnych ssaków.
Badacze skupili się na genie CCNB1IP1, który występuje także u innych ssaków, a nie tylko u człowieka. Zespół porównał jego aktywność w rozwijających się mózgach myszy, tupai, marmozet, makaków i ludzi. U badanych gatunków naczelnych wyższy poziom aktywności genu towarzyszył zazwyczaj większej i bardziej pofałdowanej korze. U marmozet, których kora jest stosunkowo gładka, aktywność pozostawała niska, natomiast u makaków i ludzi była większa.
Naukowcy chcieli sprawdzić, czy zmiana aktywności genu rzeczywiście wpływa na budowę kory. Dlatego przeprowadzili eksperyment na myszach, modyfikując je tak, aby CCNB1IP1 działał silniej w rozwijającym się mózgu. U części zwierząt kora powiększyła się i wytworzyła miejscowe fałdy. Odnotowano również wzrost liczby komórek prekursorowych, z których powstają neurony. Według autorów aktywność CCNB1IP1 wpływa na tempo podziałów tych komórek, między innymi za pośrednictwem białka E2F1.
Badacze sprawdzili też, czy modyfikacja wpływa na zachowanie myszy. Zwierzęta z silniej działającym CCNB1IP1 lepiej radziły sobie w wybranych testach: rozpoznawaniu nowego przedmiotu oraz uczeniu się drogi do platformy ukrytej w wodnym labiryncie. Nie w każdym teście zaobserwowano jednak poprawę. W teście zachowań społecznych nie stwierdzono istotnej różnicy, a inne pomiary wskazywały także na zmianę aktywności ruchowej i zachowań związanych z niepokojem. Wyników tych nie można utożsamiać z ogólnym wzrostem inteligencji.
Już w 2022 roku inny chiński zespół wywołał fałdowanie kory mózgowej u myszy, lecz w eksperymencie z innym genem — SERPINA3. Nowa praca dotyczy odmiennego mechanizmu: wskazuje, jak zmiany regulacji dawno istniejącego genu mogły uczestniczyć w stopniowej ewolucji mózgów naczelnych.
To wciąż wyniki doświadczeń na zwierzętach, a nie gotowa metoda leczenia ludzi czy poprawy ich zdolności poznawczych. Mogą jednak pomóc wyjaśnić, jak w rozwijającym się mózgu powstają neurony i dlaczego kora różnych gatunków ma inną budowę.
Źródła: Nature Genetics (29 września 2026), Instytut Zoologii Chińskiej Akademii Nauk w Kunming, preprint Hu i współautorów (2024).
Zeskanuj, aby pobrać
