В лаборатории вырастили мини-мозги неандертальцев

Исследователи получили в лаборатории «мини-мозги» неандертальцев — органоиды, получившиеся из клеток с геномом наших вымерших родственников. Авторы надеются с их помощью лучше разобраться в отличиях между устройством центральной нервной системы двух видов. Результаты были изложены на конференции Imagination and Human Evolution.

Мы сегодня многое знаем о неандертальцах. Секвенирован их геном, вычислено содержание их генов в ДНК современных людей, найдено множество стоянок, останков и даже рисунков неандертальцев. Однако изучение их высшей нервной деятельности наталкивается на очевидную трудность — мозг не может сохраниться настолько долго, а эндокран (рельеф на внутренней стороне черепа), объем и другие морфологические свойства не позволяют сделать однозначные выводы.

Новым революционным подходом к изучению ЦНС неандертальцев может стать получение живых органов или органоидов. Это стало возможно благодаря развитию трех областей — изучения древней ДНК, технологии редактирования генома CRISPR и выращивания органоидов из стволовых клеток. В новых исследованиях ученые заменили в стволовых клетках человека важный в развитии мозга человеческий ген на неандетальский. Этот ген называется NOVA1, он один из примерно 200 кодирующих белки генов, которые различаются у разных видов.

На то, чтобы получить клетки без дефектов и вырастить органоиды, ученые потратили несколько месяцев. «Мы называем их неандертоидами, — сказал руководитель коллектива Элисон Мюотри из американского Калифорнийского университета в Сан-Диего. — Мы пытаемся воссоздать разум неандертальца».

Неандертоиды отличаются от органоидов современного человека — последние несколько больше и имеют гладкую круглую форму, в то время как «мини-мозги» неандертальцев внешне напоминают крохотный попкорн. Нейроны мигрируют в неандертоидах быстрее, а структуры образуют быстрее, хотя авторы пока затрудняются объяснить этот факт. Кроме того, нейроны неандертальцев создают меньше синаптических соединений с другими клетками, из-за чего их сеть напоминает аномально развивающуюся человеческую.

Мюотри утверждает, что некоторые особенности неандертоидов похожи на наблюдаемые у аутистов. «Я не хочу, чтобы люди считали, что я сравниваю аутистов с неандертальцами, но это важное наблюдение, — говорит он. — У современных людей такие изменения связаны с дефектами развития мозга, что затрудняет социализацию. Если мы считаем, что это было одним из наших преимуществ перед неандертальцами, то такое объяснение имеет смысл». Коллектив выращивает органоиды до стадии появления электрической активности. Теперь они собираются присоединять мини-мозги к крабоподобным роботам в надежде, что те научатся ими управлять. Это позволит напрямую сравнить человека и неандертальца.