New Scientist NL · Wetenschap

Brein mogelijk ontstaan uit twee samengesmolten zenuwstelsels

Ons brein is mogelijk een combinatie van twee afzonderlijke zenuwstelsels die honderden miljoenen jaren geleden zijn samengesmolten. Dit blijkt uit onderzoek naar de ontwikkeling van het brein bij muizen en menselijke cellen.

Het brein van mensen en diverse diersoorten ontwikkelt zich uit twee verschillende typen voorlopercellen. Eén type, dat het gen OTX2 aanmaakt, vormt de zenuwcellen in het voorste deel van het brein (voor- en middenhersenen). Het andere type, dat het gen GBX2 aanmaakt, vormt de zenuwcellen in het achterste deel (achterhersenen).

Deze ontdekking verklaart waarom het kweken van menselijk achterhersenenweefsel in het lab moeilijk was. Onderzoekers probeerden dit te maken uit verkeerde voorlopercellen. Nu de juiste cellen bekend zijn, zijn functionele motorische zenuwcellen van menselijke achterhersenen gekweekt.

De achterhersenen reguleren vitale functies zoals ademhalen en hartslag, terwijl de voorhersenen verantwoordelijk zijn voor complexe denkprocessen. Aandoeningen zoals ALS tasten de achterhersenen aan, wat problemen met spreken en slikken veroorzaakt.

De nieuwe kennis kan onderzoek naar ALS en spinale spieratrofie versnellen. Ook kan het helpen begrijpen hoe GLP-1-medicijnen, zoals Ozempic, de eetlust bij muizen beïnvloeden via de achterhersenen.

Onderzoek bij kippen, zebravissen en eikelwormen toont aan dat deze gedeelde ontwikkelingsroute minstens 550 miljoen jaar oud is. Kwallen, die zich 600-700 miljoen jaar geleden afsplitsten, hebben twee aparte zenuwstelsels.

Samensmelting van zenuwstelsels kan de verwerkingscapaciteit van het brein hebben verbeterd door efficiëntere signaaluitwisseling. Dit kan ook de evolutie van complex denken hebben bevorderd, doordat de evolutie kon experimenteren met de voorhersenen terwijl de achterhersenen basisfuncties verzorgden.

AI-samenvatting op basis van de bron.