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Neue Erkenntnisse zur Entwicklung des menschlichen Gehirns
Zwei spezifische Gene, die ausschließlich beim Menschen vorkommen, beeinflussen gemeinsam die Entwicklung des Großhirns. Dies haben Forschende des Deutschen Primatenzentrums – Leibniz-Institut für Primatenforschung und des Max-Planck-Instituts für molekulare Zellbiologie und Genetik in einer jetzt veröffentlichten Studie herausgefunden. Damit ist ihnen der Nachweis gelungen, dass diese Gene gemeinsam zur evolutionären Vergrößerung des Gehirns beitragen (Science Advances).
Die Studienergebnisse zeigen, dass die beiden Gene in einem fein abgestimmten Zusammenspiel wirken: Eines sorgt dafür, dass sich die Vorläuferzellen des Gehirns stärker vermehren, während das andere bewirkt, dass sich diese Zellen in einen anderen Vorläuferzelltyp umwandeln – jene Zellen, die später die Nervenzellen des Gehirns bilden. Dieses Zusammenwirken hat im Laufe der Evolution dazu geführt, dass das menschliche Gehirn in seiner Größe und Komplexität einzigartig ist.
Die neu gewonnenen Erkenntnisse bieten nicht nur Einblicke in die evolutionäre Entwicklung unseres Gehirns, sondern könnten auch helfen, besser zu verstehen, wie bestimmte Entwicklungsstörungen oder Erkrankungen des Gehirns entstehen. „Unsere Ergebnisse vertiefen das grundlegende Verständnis der Gehirnentwicklung und liefern neue Einblicke in die stammesgeschichtliche Entstehung unseres großen Gehirns. Langfristig könnten sie zur Entwicklung therapeutischer Ansätze für Fehlbildungen des Gehirns beitragen“, sagt Nesil Eşiyok, Erstautorin der Studie.
Für die Studie wurden verschiedene Methoden kombiniert: Neben Tierversuchen mit Mäusen kamen auch Alternativmethoden wie Gehirnorganoide des Schimpansen zum Einsatz. „Das besondere an unserer Studie ist, dass sich die Ergebnisse aus Tierversuchen und Alternativmethoden ideal ergänzen und gegenseitig bestätigen. Das unterstreicht nicht nur die hohe Aussagekraft unserer Ergebnisse, sondern könnte auch dazu beitragen, in Zukunft den Bedarf an Tierversuchen zu verringern, indem Alternativmethoden weiterentwickelt, verfeinert und bestätigt werden“, erklärt Michael Heide, Hauptverantwortlicher der Studie.
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Die Deutsches Primatenzentrum GmbH (DPZ) – Leibniz-Institut für Primatenforschung betreibt biologische und biomedizinische Forschung über und mit Primaten auf den Gebieten der Infektionsforschung, der Neurowissenschaften und der Primatenbiologie. Das DPZ unterhält außerdem fünf Freilandstationen in den Tropen und ist Referenz- und Servicezentrum für alle Belange der Primatenforschung. Das DPZ ist eine der 96 Forschungs- und Infrastruktureinrichtungen der Leibniz-Gemeinschaft.
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Nesil Eşiyok, Neringa Liutikaite, Christiane Haffner, Jula Peters, Sabrina Heide, Christina Eugster Oegema, Wieland B. Huttner, Michael Heide (2025): A dyad of human-specific NBPF14 and NOTCH2NLB orchestrates cortical progenitor abundance crucial for human neocortex expansion. Science Advances 11, DOI: 10.1126/sciadv.ads7543
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Ausschnitt eines elektroporierten, genetisch veränderten Schimpansen-Gehirnorganoids. In blau Zellke ...
Nesil Esiyok
Deutsches Primatenzentrum GmbH
Gehirnorganoid eines Schimpansen, das 14 Tage in Kultur gewachsen ist.
Lidiia Tynianskaia
Deutsches Primatenzentrum GmbH
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars, Students, Teachers and pupils, all interested persons
Biology, Medicine
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
Ausschnitt eines elektroporierten, genetisch veränderten Schimpansen-Gehirnorganoids. In blau Zellke ...
Nesil Esiyok
Deutsches Primatenzentrum GmbH
Gehirnorganoid eines Schimpansen, das 14 Tage in Kultur gewachsen ist.
Lidiia Tynianskaia
Deutsches Primatenzentrum GmbH
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