Почему у человека и у шимпанзе практически совпадают геномы, несмотря на то, что мы совершенно разные существа по своей природе? Такая разница не основана на мутации. Недавно ученым удалось раскрыть секрет. Оказывается, что все произошло из-за вирусов.

Ни для кого не секрет, что человек и шимпанзе являются близкими родственниками, несмотря на то, что они значительно отличаются друг от друга. Шимпанзе могут мыслить, обладают навыками для изготовления орудий труда, и возможностями для создания своих собственных языков, однако, все эти способности находятся в зачаточном состоянии. Другими словами, предшественники людей и шимпанзе обладали похожим потенциалом в начале процесса эволюции. Однако, человеческим существам удалось развить свой потенциал, в то время как шимпанзе – нет.

Тем не менее, очень интригует тот факт, что и человек, и шимпанзе практически идентичны с точки зрения генома. В конце 1970-х годов было выявлено, что гены человека и шимпанзе совпадают на 98,5 процентов. Исследование 2003 года показало, что уровень совпадения намного выше – 99,6 процентов. Если это так, то почему же мы так сильно отличаемся друг от друга с точки зрения строения тела и физиологии?

Изначально ученые полагали, что эта разница появилась из-за мутаций ДНК. Однако, новое исследование опровергает эту версию, поскольку ДНК практически идентичны. Так в чем же дело?

То, как долго мы можем смотреть на какого-то человека, определяется нашими генами. Новые исследования сконцентрировали внимание на одном гене, который кодирует рецептор каннабиоида 1 (CNR1) в клетках мозга. Участники исследований, имеющие определенные мутации этого гена, могут дольше смотреть на счастливые лица, чем другие.

Результаты исследований показывают, что эти мутации, вероятно, связаны с различиями в том, как люди могут читать эмоции на лицах других, говорят ученые.

На практике, эти открытия могут помочь лучше понять генетику аутизма. Люди, больные аутизмом, с трудом могут читать эмоции других людей по их выражению лиц, и поэтому они меньше смотрят им прямо в глаза.

"Существуют генетические факторы, которые влияют на большинство основных аспектов нашего социального поведения, о которых мы обычно не задумываемся, например, как долго мы смотрим на счастливого человека", - говорит автор исследований Бхисмадев Чакрабарти (Bhismadev Chakrabarti), профессор из Университета Ридинга, Великобритания. В будущем ученые планируют выявить другие гены, которые могут быть связаны с этими процессами.

Большая часть химических процессов организма контролируется мозгом – от кровяного давления до появления аппетита и обмена веществ. В исследовании, опубликованном в журнале Developmental Cell, группа ученых под руководством доктора Гила Левковитца (Gil Levkowitz) из института Вейцмана, была выявлена точная структура одной важной области мозга, в которой биохимические команды передаются от мозговых клеток в кровяной поток, а оттуда, соответственно, всему телу. В ходе этого процесса они обнаружили удивительно новое свойство "гормона любви", показывая, что он принимает активное участие в формировании этой мозговой структуры.

Область мозга, о которой идет речь – нейрогипофиз – является интрефейсом между нервными волокнами и кровеносными сосудами, находящимися в основе мозга. Вот некоторые из основных взаимодействий между этой частью мозга и телом, которые имеют место быть: гормоны, высвобождаемые нервами в кровеносные сосуды, регулируют ряд жизненно важных процессов в организме, в том числе поддерживают баланс жидкостей и сокращения матки во время родов.

Хотя нейрогипофиз изучается уже более века, ученые из института Вейцмана разработали новые генетические инструменты, которые позволили им получить детальное трехмерное изображение данной структуры мозга и разобраться в клеточных и молекулярных процессах, ведущих к ее формированию. Поскольку человеческий нейрогипофиз – это чрезвычайно сложно организованная часть мозга, ученые проводили свои исследования на живых эмбрионах рыбы полосатого данио. Эти полностью прозрачные эмбрионы представляют собой уникальную модель для изучения мозга позвоночных, поскольку ученые под микроскопом могут разглядеть все стадии формирования нейрогипофиза.

Исследование выявило удивительно новую функцию гормона окситоцина, прозванного гормоном любви из-за того, что в добавлении к тому, что он контролирует аппетит и кормление грудью, он также участвует в создании связи между матерью и ребенком и между партнерами. Исследования показали, что окситоцин, один из двух основных гормонов, секретируемых нейрогипофизом взрослых, участвует в развитии этой области мозга уже в зародыше. На этом этапе, окситоцин регулирует формирование новых кровеносных сосудов. "Гормон помогает "построить" путь для дальнейшей передачи своей собственной информации", - говорит Левковитц.

Полученные результаты – это важный шаг вперед в области фундаментальных исследований, потому что они проливают свет на основополагающие процессы функционирования головного мозга. Нейрогипофиз – это одна из немногих частей мозга, которая способна регенерироваться после травмы, поэтому понимание того, как это происходит, может привести ученых к возможности регенерации других частей нервной системы.

Ученые утверждают, что им удалось обнаружить область мозга, анализируя которую можно понять, насколько социально развит тот или иной человек.

Милые, сентиментальные люди обладают большим количеством мозговой ткани во внешней части мозга, расположенной чуть выше глаз, а также в одной из структур, находящихся глубоко в центре мозга. Как утверждают эксперты из Кембриджского университета, это те же зоны, которые позволяют нам получать удовольствие от секса и от употребления шоколада.

Опубликованная ими работа в журнале Neuroscience также говорит о том, что подобное наблюдается и у очень общительных людей. Полученные выводы помогут по-новому взглянуть на психические расстройства (к примеру, аутизм или шизофрения), в которых трудности в социальных взаимодействиях занимают ведущее место. В исследовании проводилось сканирование мозга 41 здорового мужчины-добровольца.

Помимо прочего, мужчины также заполнили специальную анкету. В итоге, в мозге тех участников, которые набрали максимальное количество баллов по эмоциональной теплоте и общительности, содержалось большее количество серого вещества, а именно в орбитофронтальной коре и вентральном стриатуме. Исследователи говорят, что пока неясно, люди рождаются с этой особенностью или приобретают ее в результате воспитания и личного опыта.

Зоны удовольствия

Экспертам уже известно, что стриатум становится активным, когда человек получает комплименты, а орбитофронтальная кора активируется при виде улыбок и привлекательных лиц. "Общительность и эмоциональная теплота – это очень сложные черты нашей личности, это исследование на биологическом уровне помогает нам понять, почему степени выраженности этих черт у разных людей разные", - говорит Грэхэм Мюррей (Graham Murray), ведущий специалист исследования.

"Интересно, что нашу общительность контролируют те же структуры мозга, которые ответственны за восприятие нами простых биологических аспектов, таких как пища, сладкие жидкости и секс. Возможно, это дает нам ключ к пониманию того, насколько важную роль сентиментальность и общительность играли в поддержании процессов выживания в период раннего развития человека".