Nya insikter om kortexutveckling i Spanien
Spanska forskare har omkullkastat tidigare teorier om hur hjärnbarken bildas. En studie från CNB-CSIC visar att hjärnceller utvecklas via två parallella processer, vilket öppnar för nya förståelser av kognitiva funktioner.
Madrid, Spanien – Ett banbrytande forskningsarbete från Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) i Madrid har omdefinierat vår förståelse för hur den mänskliga hjärnbarken, eller kortex, bildas under embryots utveckling. Resultaten utmanar den traditionella uppfattningen om att nervceller skapas i en strikt sekventiell ordning och pekar istället på en mer dynamisk och parallell utvecklingsprocess.
Forskargruppen, ledd av Marta Nieto, har upptäckt att neuronerna i hjärnbarken inte följer ett enda, stelt program. Istället sker bildandet genom två oberoende utvecklingsvägar som verkar samtidigt. Denna upptäckt, som gjorts genom studier på experimentella musmodeller, bidrar med viktiga insikter om de molekylära mekanismer som styr hur stamceller i hjärnan differentieras och vilka typer av nervceller de slutligen producerar.
Enligt den tidigare modellen ansågs radiala progenitorceller, ansvariga för att generera de primära nervcellerna i kortex, följa en fast ordning för att skapa olika neuronala typer. Den nya studien visar dock att redan i de tidigaste stadierna av embryonal utveckling uppstår två distinkta cellinjer som utvecklas sida vid sida. Detta innebär att processen är mer komplex och mindre förutbestämd än man tidigare trott.
Nieto förklarar att även om alla kortikala nervceller initialt härstammar från samma typ av stamcell, så ifrågasätter de nya fynden idén om en fast och bestämd utvecklingssekvens. Hjärnbarken består av två huvudgrupper av nervceller: de extratelencefala, som kopplar kortex till andra delar av nervsystemet, och de intratelencefala, som förbinder olika områden inom själva hjärnbarken. De intratelencefala nervcellerna är särskilt viktiga för komplexa kognitiva funktioner som resonemang, planering och minne, och är de mest talrika i den mänskliga hjärnan.
Forskaren Irene Valera-Martínez, studiens förstaförfattare, betonar att de två banorna för neuronal produktion etableras redan från embryots första celldelningar. ”Det finns inget före och efter; båda processerna börjar samtidigt, parallellt, från start”, säger hon.
Forskarna noterade att de två cellinjerna följer olika utvecklingstakt. Medan extratelencefala nervceller produceras i mindre grupper genom snabbt uttömmande celldelningar, uppstår intratelencefala nervceller från progenitorceller som bibehåller sin förmåga att dela sig under en längre tid. Detta resulterar i större grupper av nervceller som fördelas i hjärnbarkens olika lager. Dessa insikter kan potentiellt revolutionera vår förståelse av neurologiska sjukdomar och framtida behandlingsmetoder, och bekräftar Spaniens ledande roll inom neurovetenskaplig forskning.
