Быстрая эволюция нейронов связана с высокой распространенностью аутизма у людей

В новой статье в журнале Molecular Biology and Evolution, говорится, что относительно высокий уровень расстройств аутистического спектра у людей, вероятно, обусловлен особенностями эволюции человека в прошлом.

Примерно
у одного из 31 (3,2%) детей в США диагностировано расстройство аутистического
спектра. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, во всем мире аутизмом
страдает примерно один из 100 детей. С точки зрения эволюции, многие ученые
считают, что аутизм и шизофрения могут быть уникальными для людей. Поведение,
связанное с этими расстройствами, у нечеловекообразных приматов встречается
крайне редко. Кроме того, поведение, связанное с этими расстройствами, обычно
затрагивает когнитивные особенности, такие как речевое произношение и понимание
речи, которые либо уникальны, либо значительно более развиты у людей.

С развитием метода секвенирования РНК отдельных клеток стало возможным
определять специфические типы клеток в мозге. По мере публикации исследователями
более обширных наборов данных стало ясно, что мозг млекопитающих содержит
поразительное разнообразие типов нейронных клеток. Кроме того, крупномасштабные
исследования секвенирования выявили обширные генетические изменения в мозге,
уникальные для Homo sapiens, — геномные элементы, которые не претерпели
существенных изменений в ходе эволюции млекопитающих в целом, но быстро
эволюционировали у человека.

Хотя предыдущие исследования показали, что некоторые типы клеток оставались
более последовательными на протяжении эволюции, чем другие, факторы,
определяющие эти различия в скорости эволюции, остаются неизвестными.
Исследователи изучили недавно опубликованные кросс-видовые наборы данных
одноядерного секвенирования РНК из трех различных областей мозга млекопитающих.
Они обнаружили, что наиболее распространенный тип нейронов наружного слоя мозга,
нейроны L2/3 IT, эволюционировали исключительно быстро в человеческой линии по
сравнению с другими обезьянами. Удивительно, но эта ускоренная эволюция
сопровождалась резкими изменениями в генах, связанных с аутизмом, что, вероятно,
было обусловлено естественным отбором, специфичным для человеческой линии.
Исследователи объясняют, что, хотя результаты убедительно свидетельствуют о
естественном отборе для генов, связанных с расстройствами аутистического
спектра, причина, по которой это давало преимущества в приспособленности предкам
человека, неясна.

Ответить на этот вопрос сложно, поскольку мы не знаем, какие именно особенности
когнитивных функций, анатомии мозга и нейронной сети, свойственные человеку,
давали его предкам преимущество в приспособленности. Однако исследователи
предполагают, что многие из этих генов связаны с задержкой развития, поэтому их
эволюция могла способствовать более медленному постнатальному развитию мозга у
людей по сравнению с шимпанзе. Более того, способность к воспроизведению и
пониманию речи, присущая только людям, часто страдает при аутизме и шизофрении.

Вполне возможно, что быстрая эволюция генов, связанных с аутизмом, дала
преимущество в приспособленности, замедлив постнатальное развитие мозга или
увеличив способность к языку; более продолжительное время развития мозга в
раннем детстве было полезным для эволюции человека, поскольку оно привело к
более сложному мышлению.

«Наши результаты показывают, что некоторые из тех же генетических изменений,
которые делают человеческий мозг уникальным, также сделали людей более
нейроразнообразными», — резюмировал ведущий автор исследования Александр Л.
Старр.

Источник: med2.ru