Ученые из немецкого Primate Center (DPZ) вместе с Лейбницким институтом приматических исследований в Гёттингене нашли, почему мозг обычной мармозетки Callithrix jacchus почти не имеет морщин. По сути, исследователи обнаружили несколько клеточных процессов, которые в сумме приводят к уменьшению числа нейронов и к более гладкому обводам коры мозгов у мармозетки по сравнению с человеческим мозгом. Обнаружения основаны на сравнении органоидов головного мозга — миниатюрных трехмерных структур, полученных из клеток и моделирующих раннее развитие мозга. При этом говорится, чтоbrains у мармозетки отличаются на уровне клеточных процессов и темпа деления клеток, что и ограничивает образование извилин.

В ходе экспериментов команда сосредоточилась на нейроногенерирующих клетках — клетках, отвечающих за образование нейронов. У мармозетки меньшая, гладкая корковая область не является результатом одной отдельной перестройки развития, а обусловлена сочетанием нескольких различий между клетками-прогениторами. У некоторых progenitor-клеток их деление происходит заметно медленнее, чем у человека, а другие клетки имеют более простую структуру с меньшим количеством отростков, что делает их менее пролиферирующими. В совокупности эти факторы приводят к меньшему числу нейронов и меньшему числу извилин на коре головного мозга мармозетки.

Авторы подчёркивают, что помимо различий в структуре клеток, важна и продолжительность периода, в течение которого клетки могли быстро делиться. По сравнению с человеческим мозгом у мармозетки кортикальная пластинка разворачивается менее активно и на меньшей временной шкале. Эти выводы опираются на данные как из органоидов, так и на подтверждения из ткани плода в некоторых экспериментальных условиях.

Полученные результаты помогают лучше понять, как небольшие различия в поведении и во временных рамках развития клеток, формирующих мозг, могут приводить к крупным различиям в размере и извилистости мозга у приматов. Исследование подчеркивает, что эволюционные различия в строении и развитии мозгостроящих клеток могли вносить вклад в разнообразие форм и размеров мозговых структур приматов. Они также закладывают основу для изучения человеческого мозга и возможных нарушений развития.