Идея "рептильного мозга" впервые появилась на основе сравнительных анатомических исследований и стала популярной в 1960-х и 1970-х годах. Нейробиолог Пол Маклин заметил, что некоторые части мозга млекопитающих очень похожи на те же отделы мозга рептилий. Это привело его к выводу, что мозг развивался поэтапно после того, как жизнь переместилась на сушу, сообщает Science Alert.

Сначала, согласно модели Маклина, появился рептильный мозг — базальные ганглии. Затем развилась лимбическая система — гиппокамп, амигдала и гипоталамус. Наконец, у приматов возник неокортекс. В модели триединого мозга каждый из этих отделов отвечает за разные функции. Базальные части, например, предположительно были больше связаны с первичными реакциями — такими как основные инстинкты выживания.

Нейробиологи оспаривали эту модель на протяжении десятилетий: мозг не работает отдельными секциями, каждая из которых играет определенную роль. Отдельные области, какими бы анатомически разными они ни были, тесно взаимосвязаны, представляют собой паутину нейронных сетей. Сейчас концепция "триединого мозга" уже считается отвергнутой, однако современные методы позволяют выяснить, как же именно развивался мозг рептилий и млекопитающих.

Группа ученых из Института исследований мозга им. Макса Планка во главе с аспирантами нейробиологии Дэвидом Хейном и Татьяной Гальего-Флорес изучила реальный мозг ящериц и мышей. Сравнивая молекулярные характеристики нейронов, исследователи надеялись раскрыть историю эволюции, записанную в мозгу рептилий и млекопитающих.

В мозге есть структуры, установленные во время эмбрионального развития всех четвероногих: унаследованная от общего предка архитектура подкорковых областей. Но поскольку традиционных анатомических сравнений развития этих областей может быть недостаточно для полной детализации всех различий и сходств между мозгом рептилий и млекопитающих, исследователи выбрали другой подход.

Они секвенировали РНК — молекулу, используемую в качестве образца для формирования белков — в отдельных клетках мозга бородатых агам. Это было сделано для того, чтобы определить транскриптомы — полный спектр молекул РНК в клетке — и, таким образом, создать атлас типов клеток мозга ящерицы. Затем этот атлас сравнили с существующими наборами данных о мозге мышей.

"Мы изучили более 280 000 клеток мозга бородатых агам и определили 233 различных типа нейронов", — говорит Хейн.

Выяснилось, что существует основной набор типов нейронов с похожими транскриптомами, общими как для млекопитающих, так и для рептилий, несмотря на то, что они развивались отдельно на протяжении более 320 миллионов лет. Но эти нейроны не ограничены определенной "рептильной" областью мозга. Анализ показал, что в большинстве его частей есть смесь наследственных и новых типов нейронов, что ставит под сомнение представление о том, что некоторые области мозга являются более древними, чем другие.

Исследование опубликовано в журнале Science.