A Stanford szerint az emberi agy két külön rendszerből épül fel

A Stanford Medicine kutatói szerint az agyat tévesen kezelik egységes szervként: az, amit agynak nevezünk, két, több százmillió év alatt külön kialakult idegrendszer összeolvadása. Az uralkodó modell szerint az egész idegrendszer egyetlen korai progenitor-populációból fejlődik, így az előagy, a középagy és a hindbrain ugyanarra a kiindulópontra vezethető vissza. Az új kép ettől eltér: az egyik ősi rendszer a légzéshez és a szívritmushoz szükséges struktúrákat adja, a másik a nyelvhez, a matematikához, az absztrakt gondolkodáshoz és az önreflexióhoz kötődő területeket.

A felnőtt agy három nagy régiója közül az előagy a nyelv, a tudatosság és az absztrakt érvelés háttere. A koponya hátsó részén ülő hindbrain, közismert nevén agytörzs, az automatikus túlélési folyamatokat – légzést, alvást, szívverést, éhséget – szabályozza, és az arc, a nyelv, valamint a torok izmait is irányítja, amelyek a beszédhez és a nyeléshez kellenek. Kyle Loh, a fejlődésbiológia docense, a Nature Neuroscience szeptember 18-i közleményének vezető szerzője szerint most először mutatták ki, hogy az agy eleje teljesen más progenitorsejtből származik, mint a hátulja; így hindbrain-neuronok petri-csészében is növeszthetők. A társszerzők Carolyn Dundes és Rayyan Jokhai.

A kulcs a gastruláció, amikor a test alapszerkezete kialakul. Egér-embriókban a hindbrain nem az elő- és középagy későbbi ágaként, hanem kezdettől párhuzamosan fejlődik. Az Otx2 gént expresszáló sejtekből lesz az elő- és középagy, a Gbx2-t expresszálókból a hindbrain; a két populáció a vizsgált legkorábbi szakaszokban sem fed át. A kromatin-állapot is eltér az elülső neurális ektoderma (jövőbeli elő- és középagy) és a hátsó neurális ektoderma (jövőbeli hindbrain) között. Ez magyarázhatja, miért volt évtizedekig nehéz hindbrain-sejteket laborban előállítani, és új utat nyithat az agytörzsi betegségek vizsgálatához. A gerincvelői izomsorvadás (SMA) az egyévesnél fiatalabb gyermekek vezető genetikai haláloka. Az ALS-t, más néven Lou Gehrig-kórt, gyakran 40 és 70 éves kor között diagnosztizálják, és az előagyat is, a hindbrain-t is érinti. Mindkét kórban bizonyos hindbrain-neuronok fokozatosan leállnak: a betegek elveszíthetik a nyelési képességet – tüdőgyulladás-kockázattal, ha étel vagy folyadék a tüdőbe jut –, később a légzést is.