Stanfordo universiteto mokslininkų atradimas iš esmės keičia šimtmečius gyvavusį supratimą apie žmogaus anatomiją: tai, ką laikėme vientisu organu, iš tikrųjų yra dvi atskiros nervų sistemos. Šis lūžis atveria naujas galimybes tirti mirtinas neurodegeneracines ligas, kurios iki šiol laboratorijose buvo sunkiai įveikiamos.

Laboratorinė mįslė ir evoliucinis skilimas

Mokslininkai šį atradimą padarė bandydami įminti seną laboratorinę mįslę: kodėl smegenų kamieno ląsteles beveik neįmanoma užauginti lėkštelėje, nors ląstelės iš priekinės smegenų dalies auga be didesnių sunkumų. Stebėdami embrionų vystymąsi, tyrėjai nustatė, kad priekinė ir užpakalinė smegenų dalys kyla iš visiškai skirtingų pradinių ląstelių grupių.

Iki šiol vyravo teorija, kad visos smegenys išsivysto iš vienos bendros motininės ląstelės. Tačiau Stanfordo komanda identifikavo dvi atskiras ląstelių populiacijas, kurios niekada nesikerta. Viena grupė yra genetiškai užprogramuota formuoti tik priekinę smegenų dalį, o kita – tik užpakalinę.

Šios dvi sistemos evoliucionavo atskirai šimtus milijonų metų. Viena jų yra primityvi sistema, reguliuojanti gyvybiškai svarbias automatines funkcijas: širdies plakimą, kvėpavimą ir miego ciklus. Kita dalis palaiko tai, ką laikome išskirtiniais žmogaus bruožais – gebėjimą kurti poeziją, spręsti matematines lygtis ar mąstyti apie savo kilmę.

Proveržis tiriant ALS ir SMA

Šis fundamentalus smegenų vystymosi skilimas paaiškina, kodėl dešimtmečius nepavyko laboratorijose užauginti tam tikrų smegenų ląstelių tipų. Kadangi tyrėjai nežinojo apie skirtingą jų kilmę, jie bandė taikyti netinkamus auginimo metodus.

Supratę unikalų užpakalinių smegenų formavimosi mechanizmą, mokslininkai pirmą kartą sėkmingai privertė žmogaus kamienines ląsteles tapti funkcionuojančiais užpakalinių smegenų motoriniais neuronais. Tai tiesiogiai palies pacientus, sergančius sunkiomis ligomis, pažeidžiančiomis smegenų kamieną.

Tarp šių ligų – spinalinė raumenų atrofija (SMA) ir amiotrofinė šoninė sklerozė (ALS), dar žinoma kaip Lou Gehrigo liga. Iki šiol tyrimus stabdė tai, kad mokslininkai negalėjo sukurti tikslių šių ligų modelių laboratorijoje. Galimybė užauginti didelius kiekius žmogaus užpakalinių smegenų neuronų petri lėkštelėje suteikia naują įrankį ieškant efektyvaus gydymo.

Nuo lėkštelės iki gyvų modelių

Nors ląstelių auginimas lėkštelėse yra svarbus žingsnis, jis turi ribotumų. Izoliuotos audinių grupės neleidžia tyrėjams pamatyti, kaip liga ar ląstelių pažeidimai veikia viso organizmo elgseną. Norėdami tai išspręsti, mokslininkai naudoja modelius, kuriuose žmogaus neuronai integruojami į pelių smegenis.

Tokiuose modeliuose po trijų mėnesių daugiau nei 90 % žievės audinio gali būti žmogaus kilmės. Tai leidžia stebėti, kaip neuronai jungiasi į informacijos greitkelius visame smegenų regione – ko neįmanoma pasiekti paprastose laboratorinėse lėkštelėse.

Stanfordo universiteto plėtros biologijos docentas Kyle'as Loh pažymi, kad nors turėti smegenis kaip vieną organą tikriausiai būtų efektyviau, gamta pasirinko šį pirmykštį kelią – kurti smegenis iš dviejų atskirų dalių. Šis dviejų sistemų modelis aptinkamas net giliavandenėse kirmėlėse, o tai rodo, kad tokia smegenų struktūra siekia bent 500 milijonų metų praeitį.

Ateities tyrimai bus nukreipti į tai, kaip šios dvi sistemos, turinčios skirtingas evoliucines istorijas ir radikaliai skirtingas užduotis, sugeba sklandžiai veikti kartu.

Ši informacija nepakeičia gydytojo konsultacijos.

Šaltiniai

  1. [1] [Science.org | 2026-09-19] Human neurons flourish in mouse brains, offering a new view of neurodevelopmental disorders
  2. [2] [Med.stanford.edu | 2026-09-18] Human brain is two separate organs, Stanford Medicine-led research finds
  3. [3] [The-independent.com | 2026-09-18] Human brain is actually two separate organs, scientists find | The Independent
  4. [4] [Developmentstoday.com | 2026-09-18] Developmentstoday