Forscher der Yale University untersuchten den dorsolateralen präfrontalen Kortex, eine Hirnregion, die nur bei Primaten vorkommt und für die Wahrnehmung höherer Ordnung wichtig ist und gelangten so zu neuen Antworten zu einer wichtigen Frage.
ÜBERSICHT
Wodurch unterscheidet sich das menschliche Gehirn von dem aller anderen Tiere?
Das menschliche Gehirn unterscheidet sich von dem Gehirn anderer Tiere, und zwar auch von dem der Affen, den nächsten Verwandten des Menschen.
Bei einer vergleichenden Analyse der Zelltypen im präfrontalen Kortex von vier Primatenarten haben nun Yale-Forscher artspezifische Merkmale identifiziert und insbesondere auch spezielle menschliche Merkmale, die den Unterschied machen. Dies berichten die Forscher am 25. August 2022 in der Zeitschrift Science.
Die Wissenschaftler fanden dabei auch heraus, dass das, was uns menschlich macht, uns auch anfällig für psychiatrische Krankheiten macht.
Was ist der neue Ansatz der Yale-Forscher?
Das Forscher-Team untersuchte insbesondere den dorsolateralen präfrontalen Kortex (dlPFC). Dies ist eine Hirnregion, die nur bei Primaten vorkommt.
Sie ist vor allem für die Wahrnehmung höherer Ordnung wichtig. Mithilfe einer Einzelzell-RNA-Sequenzierungstechnik erstellten die Forscher ein Profil der Genexpression in Hunderttausenden von Zellen aus dem dlPFC von erwachsenen Menschen und verschiedenen Affenarten.
Was sind die Ergebnisse der neuen Gehirn-Studie?
Der dorsolaterale präfrontale Kortex gilt als Kernkomponente der menschlichen Identität. Doch bislang war in der Forschung noch unklar, was genau ihn beim Menschen einzigartig macht und von anderen Primatenarten unterscheidet.
- Mit den Ergebnissen der neuen Studie liegen dafür erstmals Anhaltspunkte vor.
Die Forscher fragten sich zunächst, ob es Zelltypen gibt, die nur beim Menschen oder bei anderen untersuchten nicht-menschlichen Primatenarten vorkommen.
So gruppierten sie Zellen mit ähnlichen Expressionsprofilen und fanden 109 gemeinsame Zelltypen von Primaten, aber auch fünf Zelltypen, die nicht bei allen Arten vorkommen.
Dazu gehörten ein Mikroglia-Typ, eine hirnspezifische Immunzelle, die nur beim Menschen vorkommt, und ein zweiter Typ, der nur bei Menschen und Schimpansen vorkommt.
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass der menschenspezifische Mikroglia-Typ während der gesamten Entwicklung und im Erwachsenenalter existiert. Dies deutet darauf hin, dass die Zellen eher eine Rolle bei der Aufrechterhaltung des Gehirns als bei der Bekämpfung von Krankheiten spielen.
Die Art von Mikroglia, die im menschlichen Gehirn gefunden wird, vermuten die Forscher, könnte eine Immunreaktion auf die Umwelt darstellen, die sich für Menschen ganz anders darstellt als wie bei Affen.
Eine Analyse der Genexpression in den Mikroglia ergab eine weitere menschenspezifische Überraschung. Das Vorhandensein des Gens FOXP2 erregte großes Interesse, denn einige Varianten von FOXP2 werden mit verbaler Dyspraxie in Verbindung gebracht.
Dies ist eine Erkrankung, bei der Patienten Schwierigkeiten haben zu sprechen. Andere Studien haben zudem auch gezeigt, dass FOXP2 mit anderen psychiatrischen Erkrankungen wie Autismus, Schizophrenie und Epilepsie in Verbindung steht.
Die Studienergebnisse zu FOXP2, so die Forscher, eröffnen neue Wege der Erforschung von Sprache und psychiatrischen Erkrankungen.
Quelle
Molecular and cellular evolution of the primate dorsolateral prefrontal cortex. Science 25 Aug 2022
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ddp
