Ученые обнаружили, что человеческий мозг, вопреки распространённой теории, формируется не из одного общего типа клеток-предшественников, а из двух разных нервных систем, возникших независимо друг от друга сотни миллионов лет назад. Одна из них даёт начало переднему и среднему мозгу, отвечающим за сознание, речь, мышление и абстрактные рассуждения, а другая — заднему мозгу, который контролирует жизненно важные функции: дыхание, сердцебиение, сон, голод, а также работу мышц лица, языка и горла. Учёные выяснили, что эти две системы с самых ранних этапов эмбрионального развития имеют разные клетки-предшественники и принципиально различную организацию хроматина.
Это открытие помогает объяснить, почему исследователям десятилетиями не удавалось выращивать в лаборатории нейроны заднего мозга человека. Используя новые данные о его происхождении, учёные впервые смогли получить из человеческих плюрипотентных стволовых клеток функциональные двигательные нейроны заднего мозга. Полученные клетки демонстрировали электрическую активность и производили характерные для этой области мозга белки.
Учёные считают, что результаты их работы могут открыть новые возможности для изучения заболеваний, поражающих нейроны заднего мозга, прежде всего спинальной мышечной атрофии и бокового амиотрофического склероза. Теперь такие клетки можно выращивать в лаборатории и наблюдать, как именно нарушается их работа, что при работе с тканями живого мозга было крайне сложно реализовать. Исследователи также надеются использовать полученную модель для поиска будущих методов лечения и регенерации.