Типи нейронних клітин у мозку птахів, пов'язані з цілеспрямованими поведінкою і пізнанням, подібні до клітин в області мозку ссавців, що називається неокортексом, говориться в новому дослідженні, проведеному професором Університету Чикаго Кліфтоном Рагсдейлом.
Дослідження, опубліковане в журналі Current Biology, показує, що деякі нейрони в мозку птахів утворюють одну й ту саму схему і мають таку саму молекулярну сигнатуру, що й клітини, які забезпечують зв'язок між різними областями неокортексу у ссавців.
Професор Рагсдейл і його співавтори виявили, що алігатори також поділяють ці типи клітин, припускаючи, що в той час як мозок ссавців, птахів і рептилій має дуже різні анатомічні структури, вони працюють з використанням одного і того ж загального набору типів клітин головного мозку.
"Птахи більш розумні, ніж ви думаєте, і вони роблять розумні речі. Отже, питання в тому, які схеми мозку вони використовують? Результати нашого дослідження показують, що вони використовують одні і ті ж типи клітин з тими ж типами з'єднань, які ми бачимо в неокортексі, але з зовсім іншим видом організації ", - сказав професор Рагсдейл.
Як неокортекс ссавців, так і структура в мозку птиці, звана дорзальним шлунковим гребенем (DVR), розвиваються з ембріональної області, званої telencephalon.
Однак ці два регіони дозрівають в абсолютно різних формах. Неокортекс складається з шести різних шарів, тоді як DVR містить великі кластери нейронів, званих ядрами.
Через цю різну анатомію багато вчених припустили, що DVR птиці не відповідає корі ссавців, але замість цього аналогічна іншій структурі мозку ссавців, званій мигдалевидною.
У 2012 році дослідники підтвердили гіпотезу, згідно з якою DVR виконує аналогічну функцію з неокортексом, але з анатомією, що різко відрізняється. У цьому дослідженні вони зіставляли генетичні маркери «вхідних» і «вихідних» нейронів неокортексу ссавців з генами, вираженими в декількох ядрах DVR птахів.
У новому дослідженні вони виявили, що інші популяції нейронів у DVR птахів поділяють молекулярні сигнатури з неоконтикальними інтрателенцефалічними (IT) нейронами.
Ці ІТ-нейрони утворюють критичну ланку в схемі неокортексу. Вони допомагають обмінюватися інформацією між різними неокортикальними шарами і кортикальними областями з одного боку мозку в інший.
Потім вчені продовжили свою роботу від птахів до рептилій і ідентифікували ІТ-нейрони в аналогічному місці в алігаторному DVR.
«Структура пташиного DVR не схожа на неокортекс ссавців, і це історично було величезною проблемою в порівняльній нейробіології», - сказав перший автор дослідження Стівен Бріско, аспірант Чиказького університету.
«Анатомісти обговорювали, як порівнювати DVR і неокортекси протягом понад століття, і наша ідентифікація IT-нейронів в DVR птиці допомагає пояснити, як подібні мозкові структури можуть викликати подібну поведінку».
Дослідження передбачає можливість того, що птахи і примати еволюціонували незалежно, розвиваючи значно різні структури мозку, але починаючи з одних і тих же загальних наборів типів клітин.
«Типи вхідних комірок, типи вихідних комірок і типи внутрішньоклітинних клітин зберігаються», - сказав професор Рагсдейл. «Вони не просто знайдені у ссавців, які ми знали, а й у рептилій, таких як алігатори».
«Ми починаємо розуміти, де і як в еволюції ми отримали цю фантастичну структуру, неокортекс».
