Нейробиология уперлась в стену. Подавляющее большинство опытов по изучению работы сознания, памяти и болезней проводят на лабораторных мышах. Однако то, что работает для грызуна, часто оказывается бесполезным или даже опасным для человека. Приматы — слишком сложный и этически спорный объект для тестов. Мармозетки, например, кажутся золотой серединой, идеальным мостом между человеком и мышью. Но здесь возникла проблема курицы и яйца: чтобы сравнить их мозги, нужно сначала понять, какая часть одного соответствует части другого, а существующие атласы рисуют эти границы совершенно по-разному.
Спор о границах
Профессор лаборатории Cold Spring Harbor Парта Митра с коллегами взялся за задачу, которую многие считали невыполнимой. Сравнить ДНК легко — буквы просто встают друг напротив друга. Но с живым мозгом все иначе. Даже внутри одного вида цепи нейронов индивидуальны.
Главная сложность крылась в терминологии. Разные научные школы создавали свои карты мозга. В одном справочнике несколько участков объединяли в одну структуру под названием миндалина, в другом — ее вовсе не существовало, а зоны относили к коре. Эксперты постоянно спорили о том, где именно проходит граница той или иной области.
Однако команда Митры заметила важный нюанс: там, где заканчиваются крупные зоны, начинается согласие. Большинство картографов сходятся во мнении относительно самых мелких деталей — так называемых «областей уровня листьев». Это своего рода «города» на карте страны. Границы штатов могут оспариваться, но факт существования города Нью-Йорк не вызывает сомнений, как бы его ни называли в разные эпохи.
Сборка гигантского пазла
Команда вручную изучила более сотни научных публикаций. Они взяли только самые мелкие, надежно опознаваемые участки коры и подкорки и начали искать прямые совпадения. Это была кропотливая работа по стыковке микроскопических фрагментов в единую картину.
В итоге удалось найти прямое соответствие для 43% областей мозга мышей и 47% зон мозга мармозеток. Выяснился интересный эволюционный факт: кора головного мозга у маленьких обезьян разделена на гораздо более узкоспециализированные блоки, чем у обычных грызунов.
Результат этой работы — не истина в последней инстанции, а общая система координат. Как говорит сам Митра, это промежуточная ступенька. Теперь любая лаборатория может опереться на этот каркас, чтобы понимать связи между зонами и сравнивать данные разных исследований.
Зачем нам знать разницу
Главный вопрос — зачем тратить годы на сравнение двух видов животных? Ответ кроется в провалах фармакологии. Огромное количество препаратов, которые блестяще лечили мышей, провалились на испытаниях с людьми.
«Мы не мыши. Мы даже не большие мыши», — подчеркивает Парта Митра. Мармозетки же находятся к человеку гораздо ближе на древе жизни. Точное понимание того, чем мозг примата отличается от мышиного, дает надежный путь от пробирки до больничной койки.
Кроме того, эта карта помогает ответить на философский вопрос: кем мы являемся как вид. Понимание того, как эволюция меняла архитектуру мозга, отделяя нас от грызунов и приближая к приматам, позволяет лучше понять природу человеческого мышления и личности.
Итоги работы ученых опубликованы в журнале Nature.
Изображение: сравнение структур на уровне листьев в образцовых корковых областях мозга мыши и мармозетки. Кредит Лаборатория Mitra/CSHL
