Гены неандертальца дают ключ к эволюции человеческого мозга

Отличительной чертой современного человека являются наши круглые (шаровидные) черепа и мозги. 13 декабря в журнале Current Biology исследователи сообщают, что у современных людей, которые несут определенные фрагменты ДНК неандертальцев, головы немного менее округлены, что свидетельствует о генетических признаках эволюции современной формы и функций мозга, пишет ScienceDaily.

«Мы зафиксировали тонкие вариации эндокраниальной формы, которые, вероятно, отражают изменения объема и связности определенных областей мозга», - говорит Филипп Ганц, палеоантрополог из Института эволюционной антропологии им. Макса Планка, который возглавлял исследование вместе с Амандой Тилот из Института психолингвистики.

«Нашей целью было выявить потенциальные гены-кандидаты и биологические пути, связанные с глобулярностью мозга», - говорит Аманда Тилот.

Чтобы сосредоточить свои поиски, они воспользовались тем, что живые люди с европейским происхождением несут редкие фрагменты неандертальской ДНК, похороненные в их геномах, в результате скрещивания неандертальцев и предков современных европейцев. Разные люди несут разные фрагменты, которые разбросаны по геному.

Ученые проанализировали форму черепа и идентифицировали участки ДНК неандертальца в большой выборке современных людей, полагаясь на МРТ-сканирование мозга и генетическую информацию примерно для 4500 человек. Основываясь на компьютерной томографии, они вычислили различия в эндокраниальной форме между окаменелостями неандертальца и современными человеческими черепами. Они использовали этот контраст для оценки эндокраниальной формы при тысячах МРТ-сканирований головного мозга живых людей.

Также, исследователи использовали информацию из секвенированных геномов древней неандертальской ДНК, чтобы идентифицировать фрагменты неандертальской ДНК у живых людей, что коррелировало с уменьшением округлости черепа. Эти фрагменты содержали два гена, уже связанных с развитием головного мозга: UBR4, участвующий в генерации нейронов, и PHLPP1, участвующий в развитии миелиновой изоляции вокруг проекций нервных клеток.

«Варианты неандертальцев приводят к небольшим изменениям в активности генов и лишь слегка подталкивают людей к менее глобулярной форме мозга», - говорит Фишер. «Это всего лишь наш первый взгляд на молекулярные основы этого фенотипа, который, вероятно, задействует многие другие гены».

Исследователи готовятся расширить свой подход и применить его к десяткам тысяч людей. Это позволит им провести полный геномный скрининг, чтобы выявить дополнительные гены, связанные с округлостью черепа и другими биологическими характеристиками.

«Междисциплинарный подход, который мы разработали для этого исследования, может быть применен более широко к нерешенным вопросам об эволюции человеческого мозга», - говорит Фишер.