»Ta pa ima prazno glavo,« večkrat rečemo, sploh, ko se na televizijskem ekranu pojavi kak politik. A po drugi strani bi se začudili, če bi nas kdo vprašal, koliko možganov imamo. Odgovor je vendar samoumeven: ene. Tako jih rišemo v učbenikih, tako jih vidimo na posnetkih in tako jih že stoletja obravnava tudi medicina.
Toda skupina raziskovalcev z medicinske fakultete univerze Stanford je zdaj precej zamajala to predstavo. Njihovi rezultati kažejo, da organ v naši lobanji razvojno ni tako enoten, kot smo mislili. Njegova sprednji in zadnji del namreč nastajata iz dveh različnih skupin celic prednic. Poenostavljeno povedano: v evoluciji naj bi se združila dva zelo stara živčna sistema, danes pa sta tako tesno povezana, da ju poznamo kot ene možgane.
Dve progi, ki se ne križata
Dolgo je prevladovala predstava, da celotni možgani izvirajo iz skupne populacije zgodnjih celic, ki se nato postopoma specializirajo. Raziskovalci so pri spremljanju razvoja mišjih zarodkov odkrili nekaj drugega. Ena skupina celic, za katero je značilna aktivnost gena Otx2, ustvari sprednje in srednje možgane, druga, povezana z genom Gbx2, pa zadnje možgane. Ti razvojni poti se pojavita zelo zgodaj in ostajata ločeni. Razlikuje se celo način, kako je v njunih celicah organiziran kromatin – struktura, ki pomaga določati, kateri geni so celici dostopni.
In tu zgodba postane zanimiva tudi za vse, ki se zjutraj še pred prvo kavo sprašujemo, ali naši možgani sploh delujejo. Sprednji del je povezan z višjimi funkcijami, kot so mišljenje, jezik in načrtovanje. Zadnji del oziroma področja zadnjih možganov in možganskega debla pa skrbijo za precej manj razkošne, vendar življenjsko pomembnejše naloge: dihanje, uravnavanje srčnega utripa, spanje, požiranje ter delovanje mišic obraza, jezika in grla.
Zveza, stara 550 milijonov let
Raziskovalci so nato pogledali še dlje v preteklost. Podobno razvojno ločnico so iskali pri različnih živalih in ugotovili, da bi lahko bila ohranjena skozi približno 550 milijonov let evolucije, vse od zelo zgodnjih živalskih prednikov do sesalcev. To ne pomeni, da imamo v glavi dvoje samostojnih možganov, ki bi vsak zase razmišljali po svoje. Znanstveniki predlagajo nekaj bolj subtilnega: današnji možgani so lahko sestavljen organ, nastal iz dveh razvojno različnih sistemov, ki danes delujeta kot celota.
Kot če bi evolucija vzela dve zelo različni hiši, podrla zid med njima in ju skozi milijone generacij predelala tako temeljito, da danes nihče več ne opazi, da nista imeli istih temeljev.
Zakaj je to pomembno?
Odkritje ni zanimivo samo zaradi tega, ker utegne spremeniti kakšen učbenik. Znanstveniki so imeli doslej velike težave, ko so hoteli v laboratoriju iz človeških matičnih celic vzgojiti določene nevrone zadnjih možganov. Morda so jih preprosto poskušali ustvariti po napačni razvojni poti.
Ko so v novi raziskavi upoštevali drugačen izvor teh celic, jim je uspelo iz človeških matičnih celic izdelati funkcionalne motorične nevrone določenega dela zadnjih možganov. To odpira nove možnosti za proučevanje bolezni, ki prizadenejo nevrone možganskega debla, med njimi amiotrofično lateralno sklerozo (ALS) in spinalno mišično atrofijo (SMA).
