Information

Neandertal-minihjärnor vs mänskliga minihjärnor

Neandertal-minihjärnor vs mänskliga minihjärnor


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Minihjärnor är laboratorieodlade bollar av neuroner som har något (avlägset) sken av en hjärna.

En studie visade att celler med genomet ersatt med neandertalgener producerade minihjärnor som var "mindre och stötigare" än Sapiens minihjärnor, vilket tyder på en skillnad mellan de två arterna.

Problemet är att Sapiens och Neandertalare är extremt lika arter (mycket närmare än människor och schimpanser). Interavel gjorde de flesta människor idag till 2% neandertalare. Det verkar mycket osannolikt att skillnaden i neural cyto-arkitektur skulle vara så grundläggande att den dyker upp i ett så enkelt system som en minihjärna. Och om det var det verkar det osannolikt att hybridens hjärnor ens skulle fungera.

En annan hypotes är att neandertalgenomet eller epigenomet skadades av tusentals år av exponering. Jag skulle förvänta mig att ett färskt schimpansgenom skulle producera liknande minihjärnor som en människa eftersom arterna är väldigt nära och kognitivt lika upp till småbarnsåldern.

Är genetisk skada snarare än artskillnad den mer sannolika förklaringen till dessa minihjärnskillnader?


Labbodlade neandertal-minihjärnor avslöjar hur de skiljer sig från människors

Så du kanske har hört: Forskare kom på hur man odlar miniatyrhjärnor ur stamceller. Coolt, eller hur? Nåväl, nu lyckades de odla neandertalhjärnor också. Som ett resultat har vi mer en uppfattning om varför våra populationer blomstrade, vilket hjälper oss att bli den dominerande arten på jorden, medan deras vacklade.

Den korta versionen: det handlar om hur hjärnan strukturerar sig när den utvecklas. Även om forskningen ännu inte har hittat sin väg till en peer-reviewed publikation, en presentation om arbetet från tidigare denna månad (och rapporterad av Science Magazine) noterade att några viktiga skillnader tyder på att neandertalarna inte kunde kommunicera så bra som vi kan. Deras hjärnor var helt enkelt inte utrustade för att hantera det.

Människor är inte särskilt snabba eller starka. Våra knäskålar är ett grymt evolutionärt skämt och vårt hår är meningslöst. Låt oss inte ens hamna i de där konstiga, hängiga boxningspåsarna som hänger på framsidan av några av oss.

Och trots allt det erövrade vi världen. Den gemensamma förståelsen för hur vi gjorde det, stärkt av dessa nya neanderoider (det är vad forskarna kallar de labbodlade minihjärnorna) är att vi kan kommunicera och umgås. Vi utvecklade enorma stammar och samhällen som gjorde oss mer kraftfulla än något annat djur där ute.

Annons

Annons

När neandertalarnas minihjärnor självmonterade i labbet liknade de en popcornform. De mänskliga minihjärnorna var däremot mycket mer sfäriska, enligt Science Magazine. Forskarna bakom projektet noterade att hur neuronerna utvecklades och kopplades till varandra liknade hur vissa neuroner utvecklas hos personer med autismspektrumstörning. De drog inga paralleller mellan neandertalare och personer med autism, de klargjorde – snarare kan likheterna i hjärnans strukturer tyda på att förmågan att kommunicera med andra fungerar annorlunda där än med människor med olika neurala strukturer.

Minihjärnor odlade från pluripotenta stamceller ger forskare en chans att bättre förstå hjärnan och hur den utvecklas. Och de ger forskare en chans att testa nya läkemedel på en (förenklad) mänsklig modell, som ger bättre resultat än djurförsök.

Och medan dessa minihjärnor fortfarande betraktas som laboratorieverktyg, arbetar forskare redan fram etiska riktlinjer för hur de ska behandlas, om vi en dag skulle utveckla förmågan att odla mer avancerade hjärnor i ett labb.

Men vi är inte där än. Forskare, för att vara tydliga, odlade inte en levande neandertalare - de använde stamceller för att bära neandertalgener för att odla en liten, förenklad version av ett hjärnliknande organ.


Genetiker odlar neandertalare "minibrainer" i ett labb - så här

De sprider nya teorier om kopplingen mellan människor och neandertalare.

För att studera neandertalarnas hjärnor har forskare mestadels förlitat sig på att analysera fossiliserade skallar för att sluta sig till vad de kan ha innehållit. Men enligt genetikern Alysson Muotri, Ph.D., håller en ny teknik på att dyka upp bland hans team av forskare vid University of California, San Diego: växande neandertalare minihjärnor.

På junis UCSD-konferens kallad "Imagination and Human Evolution" avslöjade Muotri att hans team hade använt stamceller som innehåller neandertal-DNA och genomredaktören CRISPR för att skapa ärtstora klumpar som kunde efterlikna cortex, eller det yttre lagret av hjärnan. Den kontroversiella tekniken rapporterades först i Vetenskap på onsdag.

För att odla dessa minihjärnor fokuserade Muotri på en proteinkodande gen känd som NOVA1. Eftersom denna gen kontrollerar splitsningen av RNA från andra gener, hjälpte NOVA1 sannolikt till att producera mer än 100 proteiner i neandertalarnas hjärnor, en bra utgångspunkt för att återskapa en idag.

Genom att använda Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR), ett verktyg för att redigera genom och ändra DNA-sekvenser, kunde Muotris team ta mänskliga hudceller och manipulera deras genom för att förvandla dem till pluripotenta stamceller, som kan ge upphov till flera olika celltyper.

Lämpligen har NOVA1 i en neandertalare bara ett baspar som skiljer sig från den moderna människans NOVA1, så CRISPR kan tillåta forskarna att rikta in sig på NOVA1 i mänskliga stamceller och byta i neandertalbasparet. Således bildades de nyligen "neandertaliserade" stamcellerna för att växa till minihjärnor, eller organoider som kan avslöja detaljer kring strukturen och funktionen hos en verklig neandertalhjärna.

Det tar månader att odla en minihjärna från neandertaliserade stamceller, men processen har redan gett Muotri ny insikt. Hans team av forskare fann att neuronala celler i en neandertalares NOVA1 migrerar snabbare i minihjärnan när den bildas.

Även om resultaten av denna kontroversiella teknik ännu inte har publicerats, tror Muotri att detta experiment inte bara kommer att belysa kopplingarna mellan mänskliga och neandertalares hjärnor, utan kan hjälpa forskare att bättre identifiera distinktioner eller defekter i mänsklig neuronal utveckling.


Neandertal-inspirerade tips om "minihjärnor".

Robert Gorter: När man studerar evolutionsbiologi kan man ställa den (filosofiska) frågan: "vad var först: hönan eller ägget?" Eller, med andra ord, fanns det en plan för att utveckla en fysisk kropp som vi har idag (Homo Sapiens) eller kunde/skulle vår kropp utvecklas ur en ad slumpmässigt process och vid något tillfälle kom vi ur det som den mest anpassade varelsen. Man skulle kunna hävda att det fanns en plan för att i slutändan, lådan Homo sapiens som vi känner det och som skulle blotta självmedvetenhet? Sedan skulle vi kunna betrakta djurvärlden runt omkring oss som försök för att komma till en bästa möjliga avslutning. Evolutionen har producerat ett häpnadsväckande antal och variation av insekter. Cirka. 6 miljoner insekter har kommit till. Man kan få en känsla av att tidigt i evolutionen användes insekter för att intensivt "experimentera".

Evolution av insekter

Den senaste förståelsen av insekters evolution är baserad på studier av följande vetenskapsgrenar: molekylärbiologi, insektsmorfologi, paleontologi, insekts taxonomi, evolution, embryologi, bioinformatik och vetenskaplig beräkning. Det uppskattas att klassen av insekter har sitt ursprung på jorden för cirka 480 miljoner år sedan, i Ordovicium, ungefär samtidigt som landlevande växter dök upp. Insekter kan ha utvecklats från en grupp kräftdjur. De första insekterna var landbundna, men för cirka 400 miljoner år sedan under devonperioden utvecklade en linje av insekter flyg, de första djuren som gjorde det. Det äldsta insektsfossilet har föreslagits vara Rhyniognatha hirsti, beräknas vara 400 miljoner år gammal, men fossilets insektsidentitet har ifrågasatts. Globala klimatförhållanden förändrades flera gånger under jordens historia, och tillsammans med den mångfalden av insekter. De Pterygoter (vingade insekter) genomgick en stor strålning i karbon (356 till 299 miljoner år sedan) medan Endopterygota (insekter som går igenom olika livsstadier med metamorfos) genomgick en annan stor strålning i Perm (299 till 252 miljoner år sedan).

De flesta bevarade orden av insekter utvecklades under permperioden. Många av de tidiga grupperna dog ut under massutrotningen vid Permo-Trias-gränsen, den största utrotningshändelsen i jordens historia, för cirka 252 miljoner år sedan. De överlevande från denna händelse utvecklades i Trias (252 till 201 miljoner år sedan) till vad som i huvudsak är de moderna insektsordningarna som kvarstår till denna dag. De flesta moderna insektsfamiljer dök upp i Jurassic (201 till 145 miljoner år sedan).

I ett viktigt exempel på sam-evolution, ett antal mycket framgångsrika insektsgrupper - särskilt Hymenoptera (getingar, bin och myror) och Lepidoptera (fjärilar) samt många typer av Diptera (flugor) och Coleoptera (baggar) - utvecklades i samband med blommande växter under kritatiden (145 till 66 miljoner år sedan).

Många moderna insektssläkten utvecklades under kenozoikum, som började för cirka 66 miljoner år sedan, insekter från denna period och framåt blev ofta bevarade i bärnsten, ofta i perfekt skick. Sådana exemplar jämförs lätt med moderna arter, och de flesta av dem är medlemmar av bevarade släkten.

Evolutionsbiologi är biologins underområde som studerar de evolutionära processerna (naturligt urval, gemensam härkomst och artbildning) som producerade mångfalden av livet på jorden. På 1930-talet växte disciplinen evolutionsbiologi fram genom vad Julian Huxley kallas den moderna syntesen av förståelse, från tidigare orelaterade områden av biologisk forskning, såsom genetik och ekologi, systematik och paleontologi.

Undersökningsområdet för aktuell forskning breddades till att omfatta den genetiska arkitekturen för anpassning, molekylär evolution och de olika krafter som bidrar till evolutionen, såsom sexuellt urval, genetisk drift och biogeografi. Dessutom undersöker det nyare fältet av evolutionär utvecklingsbiologi (“evo-devo”) hur embryogenes, utvecklingen av embryot, kontrolleras, vilket ger en bredare syntes som integrerar utvecklingsbiologi med de studieområden som omfattas av den tidigare evolutionära syntes.

Evolution är det centrala förenande begreppet inom biologin. Biologi kan delas in på olika sätt. Ett sätt är genom graden av biologisk organisation, från molekyl till cell, organism till population. Ett tidigare sätt är genom uppfattad taxonomisk grupp, med områden som zoologi, botanik och mikrobiologi, som återspeglar vad som en gång sågs som de viktigaste indelningarna av livet. Ett tredje sätt är genom tillvägagångssätt, såsom fältbiologi, teoretisk biologi, experimentell evolution och paleontologi. Dessa alternativa sätt att dela upp ämnet kan kombineras med evolutionär biologi för att skapa delområden som evolutionär ekologi och evolutionär utvecklingsbiologi.

På senare tid födde sammansmältningen mellan biologisk vetenskap och tillämpad vetenskap nya fält som är förlängningar av evolutionär biologi, inklusive evolutionär robotik, ingenjörskonst,[1] algoritmer,[2] ekonomi[3] och arkitektur.[4] Evolutionens grundläggande mekanismer tillämpas direkt eller indirekt för att komma med nya konstruktioner eller lösa problem som är svåra att lösa annars. Den forskning som genereras inom dessa tillämpade områden bidrar i sin tur till framsteg, särskilt tack vare arbetet med evolution inom datavetenskap och ingenjörsområden som maskinteknik.[5]

Vad är det med DNA som gör den mänskliga hjärnan till "mänsklig?" I ett försök att förstå hur våra komplexa hjärnor utvecklades, har forskare nu bytt ut en enda mänsklig gen för sin neandertalare motsvarighet i hjärnvävnad som odlats i en labbskål. Förändringar av den resulterande organoiden avslöjar vilken roll denna gen kan ha spelat i forntida och moderna hjärnans utveckling.

"Detta är bland de första studierna i sitt slag för att undersöka hur specifika förändringar i moderna människors DNA påverkar hjärnans utveckling", säger Debra Silver, en utvecklingsneurobiolog vid Duke University som inte var involverad i arbetet. Även om tidigare arbeten har använt liknande tillvägagångssätt för att undersöka skillnaderna mellan hjärnan hos människor och andra primater, tittar det nya arbetet på en ännu närmare släkting, där skillnaderna förväntas vara mer subtila.

Rekonstruktion av en neandertalhane

Neandertalare är arkaiska människor som levde för 500 000 år sedan till cirka 11 700 år sedan, korsningar med vår art, Homo sapiens, under en stor del av den tiden. Deras hjärnor var ungefär lika stora som vår, men antropologer tror att de måste ha fungerat otroligt annorlunda, för under de hundratusentals åren uppnådde neandertalarna aldrig den sofistikerade teknik och konstnärskap som människor har.

Rekonstruktion Neanderthal kvinna (Neanderthalmuseet i Tyskland)

För att utforska vilka skillnader som kan finnas, neuroforskare Alysson Muotri vid University of California, San Diego (UCSD), och hans team jämförde först moderna människors genom med neandertalarnas och denisovanernas - en annan arkaisk människa - rekonstruerad från utgrävda ben. De hittade 61 gener för vilka moderna människor alla hade en version och de arkaiska människorna hade en annan.

Rekonstruktion för att uttrycka skillnaderna mellan en neandertalare och en nuvarande människa (Neanderthalmuseet Tyskland)

Hans team använde sedan genredigeringsverktyget CRISPR på stamceller härledda från mänskliga hudceller för att modifiera en gen, NOVA1, känd för att reglera aktiviteten hos andra gener under tidig hjärnutveckling. Att bara byta ut en DNA-bas förvandlade den genen till en neanderthal NOVA1. Därefter odlade forskarna små kluster av hjärnceller som kallas organoider, med och utan neandertalversionen, och jämförde dem. Organoider är långt ifrån riktiga hjärnor, och de med en enda neandertalgen kan inte på något sätt betraktas som helt "neandertalare" organoider, varnar Madeline Lancaster, en utvecklingsbiolog vid Medical Research Councils Laboratory of Molecular Biology.

Dessa hjärnorganoider bär på en neandertalgen. (MUOTRI LAB/UNIVERSITY OF CALIFORNIA, SAN DIEGO)

Ändå, genom att ändra den ena genen förändrade organoidens tillväxt, utseende och elektriska aktivitet, rapporterar Muotri och hans kollegor idag i Science (februari 2021). Den modifierade organoiden mognade snabbare och gav en ojämn, komplex yta istället för en slät. Dess elektriska aktivitet ökade snabbare än dess motsvarighet, och kopplingarna mellan nerver, synapserna, berodde på lite olika versioner och interaktioner av nyckelproteiner. Dessutom var de elektriska impulserna inte lika synkroniserade som i den helt moderna mänskliga organoiden. "Det ser nästan ut som att allt de kunde [testa] visade en skillnad", säger Arnold Kriegstein, en utvecklingsneurobiolog vid UC San Francisco School of Medicine (UCSF).

Resultaten, som höll i sig i tester med mänskliga stamceller härrörande från en annan donators hudceller, "berättar för oss att deras hjärnor förmodligen fungerade på ett annat sätt än [vår] gör", säger Muotri.

Forskarna är exalterade men försiktiga med dessa resultat. – Det är fantastiskt att man genom att byta en enda aminosyra i ett enda protein skapar en effekt som är synlig även i hur organoiderna ser ut i mikroskopet, säger Svante Pääbo, chef för Max Planck-institutet för evolutionär antropologi. Men eftersom organoider endast representerar de tidigaste utvecklingsstadierna, "är det svårt att veta hur [förändringarna] skulle manifestera sig i en mer mogen hjärna", säger Kriegstein.

Även om de kan vara kraftfulla, är organoider "ett svårt verktyg", tillägger Wolfgang Enard, en evolutionär genetiker vid Ludwig Maximilian University i München. De kan vara svåra att växa och deras egenskaper är ofta svåra att replikera över batcher.

Men Muotri är oförskräckt. Nu när de har protokollet spikat har han och andra forskare från UC San Diego lanserat ett center för att utöka sin studie av ålderdomliga mänskliga genvarianter. Efter att ha retat ut effekterna av en neandertalgen, är de redo att ta itu med de andra 60.


Stamkällaren

Utvecklingen av moderna människor har alltid varit ett ämne som har varit höljt i mystik. Något av det som är känt är att neandertalarna, en arkaisk mänsklig art som levde på denna planet fram till för cirka 11 700 år sedan, korsades med vår art (Homo sapiens) någon gång i tiden. Även om deras hjärnor var ungefär lika stora som vår, tror antropologer att de måste ha fungerat annorlunda på grund av det faktum att de aldrig uppnått den sofistikerade tekniken och det konstnärskap som moderna människor har.

Eftersom hjärnor inte fossiliserar har det varit utmanande att se hur dessa två tidiga mänskliga arter har förändrats över tiden. För att hjälpa till att svara på denna fråga skapade Dr Alysson Muotri och hans team vid UC San Diego så kallade “mini-hjärnor” med hjälp av stamceller och genredigeringsteknik för att bättre förstå hur neandertalarnas hjärna kan ha fungerat.

För denna studie utvärderade Dr Muotri och hans team noggrant skillnaderna i gener mellan moderna människor och neandertalare. De hittade totalt 61 olika gener, men för denna studie fokuserade de särskilt på en som spelar en roll för att påverka tidig hjärnutveckling.

Hjärnorganoider som bär en neandertalgen.
Bild med tillstånd från Muotri Lab och UCSD

Med hjälp av genredigeringsteknik introducerade teamet neandertalversionen av genen i mänskliga stamceller. Dessa stamceller, som har förmågan att bli olika celltyper, användes sedan för att skapa hjärnceller. Dessa celler bildade så småningom hjärnorganoider eller “mini-hjärnor”, 3D-modeller gjorda av celler som kan användas för att analysera vissa egenskaper hos den mänskliga hjärnan. Även om de är långt ifrån perfekta repliker, kan de användas för att studera fysisk struktur och andra egenskaper. I en tidigare CIRM-finansierad studie hade Dr. Muotri använt "minihjärnor" för att modellera en autismspektrumstörning och hjälpa till att testa behandlingar.

Dr Muotri och hans team fann att de neandertal-liknande hjärnorganoiderna såg väldigt annorlunda ut än moderna mänskliga hjärnorganoider, med en distinkt annorlunda form. Vid ytterligare analys fann teamet att moderna och neandertalliknande hjärnorganoider också skilde sig åt i hur deras celler växer. Dessutom skilde sig sättet på vilket kopplingar mellan neuroner bildades och de proteiner som är involverade i att bilda dessa kopplingar mellan de två organoiderna. Slutligen visade elektriska impulser högre aktivitet i tidigare skeden, men synkroniserades inte i nätverk i neandertalliknande hjärnorganoider.

Enligt Muotri härmar de neurala nätverksförändringarna i neandertalliknande hjärnorganoider hur nyfödda primater förvärvar nya förmågor snabbare än mänskliga nyfödda.

I ett pressmeddelande från UCSD diskuterar Dr Muotri nästa steg för att främja denna forskning.

“Denna studie fokuserade bara på en gen som skilde sig mellan moderna människor och våra utdöda släktingar. Därefter vill vi ta en titt på de andra 60 generna, och vad som händer när var och en, eller en kombination av två eller flera, förändras. Vi ser fram emot denna nya kombination av stamcellsbiologi, neurovetenskap och paleogenomik.”


Neanderthalfrenologi, av Smut Clyde

Tidigare generationer hade inte de videospel och sociala medier och digital kommunikation som de kunde trolla fram till allvarliga varningar om mental försämring och ungdomarnas återgång till Morlocks. Istället nöjde de sig med den oöverträffade hastigheten och lättillgängligheten för fordonstransporter, vilket oundvikligen skulle förändra förarnas skallar till en mer långsträckt form, som en form av strömlinjeformning, med åtföljande effekter på sinnet, som förebådar en framtid av brutal, degraderad, urartade mentaliteter när asylerna skulle svämma över. ***

En naturlig tankegång – det lokala pendeltåget, inte den snabba expresstjänsten – leder oss till Kochiyama et al. (2018), som nyligen jämförde neandertalaren och den anatomiskt moderna skallen, för att avgränsa skillnaderna i form och sluta sig till hur detta måste ha påverkat neandertalarens kognition. Med “the Neandertal Skull” menar vi fyra individuella kranier, var och en sammansatt av fragment med toppmoderna ‘gissningsmetoder’ för att interpolera de saknade bitarna och samma sak för de fyra representanterna för Cro-Magnon. Senare steg i gissningslogiken förutsätter att volymerna av hjärnlober är styvt kopplade till skallens form, och endast radiella deformationer är möjliga: till exempel, om någons panna komprimeras, frontalloben bakom den måste vara mindre.

Bevis på att neandertalare inte var i stånd till några intellektuellt stimulerande sociala interaktioner, från Kochiyama et al, Sci Reports 2018

Detta förklarar frånvaron av frontallobsfunktion bland mayafolket, andra förcolumbianska kulturer, östgermanska stammar, franska bönder och otaliga andra grupper som är kända för att modifiera sina spädbarns kranialprofiler med huvudbindning i estetiska syften och statusförbättring.

Hur som helst… Kochiyama et al. beskrivs som pionjärer inom detta spirande nya fält av kvantifierad neandertalfrenologi:

Men som SR medförfattare Naomichi Ogihara sa till Scientific American, de är de första som faktiskt digitalt rekonstruerar neandertalarnas hjärnor.
"Vår metod tillåter uppskattning av formen och volymen för varje hjärnregion, vilket är helt omöjligt bara genom att analysera de endokraniella ytorna."

Anspråket på företräde är sant så länge man ignorerar en något tidigare och mindre väl publicerad studie (Neubauer, Hublin och Gunz, 2018). Är det inte alltid samma sak? Du väntar i evigheter på en uppsats om Neandertalfrenologi och sedan kommer två på en gång.

Neandertalarnas hjärnor var inte tillräckligt klotformade. De trodde förmodligen på teorin om platt jord och kunde inte bygga en klassisk snögubbe med 3 sfärer och en morot. Från Neugebauer et al Science Advances 2018

Det är ganska troligt att föreställningen om att extrapolera från skallform till hjärnfunktion hade förekommit för många människor tidigare, men hade tidigare avvisats som uppenbart dum.

Under kraniometrins guldålder i början av 1900-talet, gillade hobbyister och herrar dilettantantropologer att dela in populationer i de med bradycephalic och dolichocephalic heads & #8230 långa smala huvuden (den senare typen) var vanligare i Europa, och därför överlägsna . Men ingen hävdade att ägarna av bredare, brachycephalic skallar också hade större temporallober och skulle vara mer skickliga på språk, minne och ansiktsigenkänning.*

Nu faller båda studierna inom en erkänd litterär genre där romanförfattare och evolutionspsykologer och andra skönlitterära författare spekulerar om de mentala skillnaderna mellan neandertalare och deras anatomiskt-moderna samtida, och om rasminnet Original-Sin ärr som de senare tillfogats av trauma av att behöva utrota den förra. Författare följer en cykel på ungefär 30 år och förklarar den nuvarande återupplivningen av denna litterära tradition: se Wells 1921 Harness 1953 Golding 1955 Kurtén 1978 Auel 1980.**

Det säger sig självt att neandertalarna måste har skiljt sig åt vissa respekt, för de finns inte längre kvar och det måste finnas någon anledning till detta. Ingen vill heller missa ett tillfälle att prata om oss själva och ‘mänskliga naturen’ i skepnad av att prata om vad vi är inte. Om neandertalarna inte hade funnits så skulle det vara nödvändigt att uppfinna dem.

Ivrig Gåtfull läsare (finns det någon annan typ?) kommer att minnas början av denna väckelse med teorin ‘visuell hjärna‘ från 2013. I denna tilldelade evolutionen så mycket av neandertalbarken till att bearbeta visuell information (som kompensation för den lägre nivån av belysning i deras nordeuropeiska livsmiljö av iskappor och snöstormar och grottbjörnar) att ingen hjärnkraft fanns kvar för social-kognition och att de inte kunde samarbeta i grupper. Större ögonhålor lades fram som bevis och förklarades som en anpassning för att fånga fler fotoner. Detta är VETENSKAP så bevis är inte bara ‘tillhandahålls’ eller ‘bordade’, det är anfört.

Det är en väldigt fånig teori även med den avslappnade standarden Gåtfull, och jag kan bara anta att det accepterades i Proc. Roy. Soc. Beftersom den tredje författaren var Dunbar (av det eponyma numret). Vissa människor kanske tror att om neandertalarna hade förstorade ljusfångare, tarsare ögon, skulle detta göra det göra bort med behovet av speciell neural bearbetning vid nattsyn som kräver halva deras cortex…, men dessa människor är samma nej-sägande skeptiker och cavilling pedanter som också påpeka att neandertalare levde över hela Levanten och inte enbart var anpassade till Nordeuropa (det är precis där många grottor finns där deras ben dök upp), så deras åsikter kan säkert ignoreras.

Pressrelease-regurging vetenskap churnalists på den tiden dwelled på förlängning av den neandertaliska sidan av jämförelsen:

Och faktiskt, neandertalskallar tyder på att de utdöda hominiderna hade långsträckta regioner på baksidan av sina hjärnor, kallade “neandertalbullen, där den visuella cortexen ligger.
“Det ser ut som en viktoriansk dams huvud,” berättade Dunbar för WordsSideKick.com.

Här vid Gåtfull Institute of Impure Science and Gratuitous Innuendo, vi tillskriver denna cerebrala förlängning till den extrema snabbheten hos de paleolitiska transportformerna som gynnas av neandertalarna (eller kanske de utövade huvudbindning), men andra forskare är långsamma med att acceptera denna förklaring.

Neubauer et al. (2018) gick tillsammans med förlängningen / klotformiga berättelsen för att redogöra för Cro-Magnon-uppgång. Däremot har Kochiyama et al. (2018) (återvänder till dem äntligen!) slog av i en ny riktning. Kan inte hitta något övertygande cerebral skillnader mellan deras neandertal- och Cro-Magnon-rekonstruktioner fortsatte de att fiska och rapporterade så småningom att moderna hjärnor har större lillhjärnan. Eller lillhjärnan, allt efter omständigheterna. Detta ledde i sin tur dem till den häpnadsväckande slutsatsen att lillhjärnan, som tidigare ansetts vara ansvarig för beräkningar av ‘muskelsekvensering/koordination’ för rutinmässiga rörelser, faktiskt måste vara centrum för vår högsta kognitiva egenskaper. Jag hittar inte på detta:

“En ny vetenskaplig analys visar att mänskliga skallar är formade på ett sätt som tyder på att de innesluter hjärnor med något större lillhjärnor än neandertalarna. Lillhjärnan är en hjärnregion förknippad med aktiviteter som planering, anpassning till nya miljöer, växling mellan uppgifter och att bygga sociala relationer”.

“Och eftersom lillhjärnans volym är kopplad till förmågor som kognitiv flexibilitet, språkbearbetning och arbetsminneskapacitet, hävdar forskarna att större hjärnhalvor kan ha hjälpt människor att överleva och anpassa sig till en farlig värld medan neandertalarna inte kunde det.”

Detta är den punkt där de vanliga pedanterna och kritikerna invänder att volymen och neurala tätheten i lillhjärnan också tenderar att vara större hos män än hos kvinnor. Vilket förmodligen betyder:

Neandertalarna var lika oorganiserade, asociala, fantasilösa misslyckanden med flera uppgifter som dagens kvinnofolk!

Efter allt detta är det en lättnad att vända sig till en ny artikel med en annan inställning till frågan om neandertalkraniometri: Gregory et al. (2017) introducerade det användbara konceptet med “NeanderScore” och rekonstruerade den prototypiska skallformen genom att mäta levande människor och rangordna dem efter deras andel av neandertalarnas härkomst. Höga NeanderScorers tenderade att ha större hjärnor, särskilt på baksidan i en “occipito-parieto-temporal patch”, och var särskilt begåvade i regionen av den intraparietala sulcus (kanske bäst beskrivet som viktigt för syn-motoriska färdigheter).

Gregory et al Sci Reports 2017, Figur 2. NeanderScore-relaterade hjärnförändringar i den intraparietala sulcus. Strukturell variation av den intraparietala sulcus (IPS) relaterad till procentandelen av Neanderthal-härledda SNP (NeanderScore). Vänster och mitten visar laterala och posteriora vyer av höger IPS på den genomsnittliga hjärnytan, vilket illustrerar den anatomiska konvergensen av associationerna av NeanderScore med större sulkaldjup (orange sid < 0,05 FWE-korrigerad), grå substansvolym (blå sid < 0,005) och vit substans volym (gul sid < 0,005).

“Det bör noteras att vi inte hittade associationer av NeanderScore med mindre frontotemporala volymer 38 eller förkortad främre förlängning av tinningloberna 13 , vilket kan ha antagits från tidigare kraniala analyser av H. neanderthalensis…”

De senaste, bäst grundade rekonstruktionerna av neandertalernas utseende har en kuslig likhet med Paula Modersohn-Beckers porträtt av sig själv och maken Otto. Inte för att det är något fel med det.

https://www.facebook.com/plugins/post.php?href=https%3A%2F%2Fwww.facebook.com%2Ftombjorklundart%2Fposts%2F1648374121880697&width=500
* Det finns också Vendraminis provocerande idé att neandertalare var överlägsna rovdjur medan deras anatomiskt normala samtida bara var ett byte som skulle förföljas och konsumeras. Detta ger en möjlig förklaring till utrotningen av Cro-Magnons. När det gäller Kurups och Kurups djärva men inte särskilt sammanhängande föreställningar om den autistiska neandertalcivilisationen i Dravidian Lemuria, ju mindre sagt desto bättre.

Om du är intresserad av att stödja mitt arbete kan du lämna ett litet tips på $5 här. Eller flera små tips, öka bara beloppet som du vill (2x=€10 5x=€25). Ditt generösa beskydd av min journalistik kommer att vara mycket uppskattat!

Dela detta:

Så här:

Om Leonid Schneider

Oberoende vetenskapsjournalist och serietecknare. Tidigare molekylär cellbiolog. Mitt akademiska CV på: https://orcid.org/0000-0002-6204-9470


2021, A Space Odyssey

I juli 2019 meddelade UC San Diego och NASA att de skulle skjuta Muotri’s minihjärnor upp till den internationella rymdstationen (ISS). Varför? Tydligen har detta på något sätt att göra med rymdkoloniseringsprogrammet, Muotri talade själv om sin oro för astronauterna som fortplantar sig och får maxibrain-bebisar på interstellära resor medan de är i noll gravitation. Universitetets pressmeddelande förklarade:

“Det första projektet någonsin av sitt slag är tillägnat T. Denny Sanford, en långvarig förespråkare för stamcellsforskning vars partnerskap har stöttat Muotris arbete såväl som flera nyckelforskningsenheter, inklusive Sanford Consortium for Regenerative Medicine och UC San Diego Sanford Stem Cell Clinical Center.

Den 21 juli kommer UC San Diego att samarbeta med Space Tango för att skjuta upp en nyttolast av levande hjärnorganoider i rymden, säger Erik Viirre, MD, PhD, professor i neurovetenskap och chef för Arthur C. Clarke Center for Human Imagination. "Studieresultaten kommer att få enorma konsekvenser för rymdkolonisering och människors hälsa. Vi hoppas kunna avgöra om mänskligheten kan nå in i det bredare kosmos.

Så du ser vilken imponerande typ av givarstöd Muotri får, bredvid stödet från sina akademiska stora kamrater som Gage, Kriegstein och Pääbo. Muotri beskrev själv sina rymdexperiment som “banbrytande” eftersom falsk blygsamhet inte är hans grej. En sann expert på biomedicinsk vetenskap och rymdteknik som citeras:

"Det har gått alldeles för länge som vi inte har lyckats förstå vikten av gravitation i organ- och embryonal utveckling", säger David Brin, PhD, science fiction-författare, UC San Diego-forskare och rådgivare till NASA:s Innovative och Advanced Concepts-programmet. “Our future path, in becoming an interplanetary species, could depend on discoveries that we’ll begin making with this mission.””

So proud of Alysson Muotri, scientist and professor @UCSDMedSchool!
This is awesome… very exciting work – brain organoids in a rocket – can't get better than that! @UCSDHealth @UCSanDiego @ResearchUCSD #neuroscience https://t.co/fnYFs4frPo

&mdash Dr.JoAnn Trejo-Unity, Decency, Science &Yes, Truth (@joann_trejo) July 18, 2019

The minibrains were not yet sent into space as promised, not on 21 July 2019 or later on. Maybe it all was a publicity stunt. However, in April 2020, UC San Diego announced that Muotri and other UCSD science entrepreneurs received a $5 million grant from NASA to establish a stem cell lab in space. Muotri’s grant partner Catriona Jamieson was quoted:

We envision that the next thriving ecosystem of commercial stem cell companies, the next nexus for biotechnology, could be created 250 miles overhead by the establishment of these capabilities on the ISS

On July 21, more than 100 “mini-brain” organoids grown @UCSanDiego will be launched to the @Space_Station to study microgravity’s effect on neural development—and investigate prospects for nurturing life beyond Earth. @ucsdhealth @NASA https://t.co/qhpTL6GjGp pic.twitter.com/u0Yga6nUan

&mdash UC San Diego (@UCSanDiego) July 8, 2019

Reagan’s Star Wars, but with capitalist stem cells. The same press release says about the launch date, originally announced for 21 July 2019:

The project’s first flight to the ISS is planned for mid-2021“.

Here my idea: why not sending some Neanderthal minibrains inside crab robots, not just into the Earth orbit, but to colonise the Moon? The Earth is dangerous anyway, what with the viruses raging, maybe Muotri would like to go to the Moon too, and commandeer his Lunar Neanderthal crab robot army via AI generated brain waves?

Either Muotri will end up the biggest embarrassment for his research field and maybe even NASA, or he will be awarded Nobel Prizes in everything: in medicine (for Neanderthal minibrains), in chemistry (for COVID-19 cures from minibrains), physics (for minibrains in space), for peace (for minibrains crab robots delivering democracy everywhere) and in economy (for getting all the funding money there is).

If you are interested to support my work, you can leave here a small tip of $5. Or several of small tips, just increase the amount as you like (2x=€10 5x=€25). I use my own minibrain to write all that.


Sasquatch Chronicles Blog

“Geneticists hope comparing prehistoric and modern biology will help them understand what makes humans unique. Scientists are preparing to create “miniature brains” that have been genetically engineered to contain Neanderthal DNA, in an unprecedented attempt to understand how humans differ from our closest relatives.

Under de närmaste månaderna kommer de små vävnadsklumparna, kända som hjärnorganoider, att odlas från mänskliga stamceller som har redigerats för att innehålla "neandertaliserade" versioner av flera gener.

De linsstora organoiderna, som är oförmögna till tankar eller känslor, replikerar några av de grundläggande strukturerna i en vuxen hjärna. De kunde för första gången visa om det fanns meningsfulla skillnader mellan människans och neandertalarens hjärnbiologi.

“Neanderthals are the closest relatives to everyday humans, so if we should define ourselves as a group or a species it is really them that we should compare ourselves to,” said Prof Svante Pääbo, director of the genetics department at the Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology in Leipzig, Germany, where the experiments are being performed.”

14 Responses to “News of the strange: Scientists grow ‘mini-brains’ using Neanderthal DNA”

Oh yeah, this can’t be good. A brain with no feelings, thoughts- hey wasn’t that already done? (insert political party of your choice)


What Miniature Lab-Grown Brains Reveal About the Effects of Covid-19

Organoids are helping scientists study the coronavirus

While there’s growing evidence that animals may suffer from anxiety and depression and that some monkeys exhibit autism-like symptoms, schizophrenia seems uniquely human. Muotri’s lab is interested in finding out the biological underpinnings behind why humans are so susceptible to schizophrenia and other psychiatric and neurodevelopmental disorders.

A 2016 study suggested that schizophrenia is a modern development, one that emerged after humans diverged from Neanderthals. Other studies have found links between Neanderthal genes — many of us harbor between 1% to 2% of Neanderthal DNA — and the risk of depression and addiction. (My colleague Dana Smith at Elemental recently wrote about the various theories that explain why our brains evolved to be depressed.)

“I think reconstructing the evolutionary path that increases the complexity of the human brain will allow us to understand how those diseases became so frequent for us,” Muotri says.

To create the organoids, Muotri and his team first compared the genomes of modern humans to those of Neanderthals and Denisovans, another group of early hominids that split off from Neanderthals 400,000 years ago. The researchers were looking for genetic differences that could explain how modern humans evolved. They found 61 protein-coding genes that differ between us and our ancestral relatives. From there, they looked at genes involved in early brain development and narrowed in on one in particular: NOVA1, known to be a master regulator that affects the expression of other genes.

Muotri and his team then took skin cells from a “neurotypical” person — someone who doesn’t have neurodevelopmental disorders — and transformed them into stem cells, which have the ability to specialize into any cell type. They then used CRISPR gene editing to bestow the stem cells with the archaic variant of NOVA1 found in Neanderthals. Using substances known as growth factors, they coaxed the stem cells into neurons, which after months formed into tiny three-dimensional balls of brain tissue.

Compared to organoids with the modern-day version of NOVA1, the ones with the Neanderthal variant looked noticeably different. While the modern-day brain organoids were smooth and spherical, the Neanderthal organoids were smaller and bumpier, with a popcorn shape. The findings suggest the gene played a major role in the development of the modern human brain.

There were also differences in the way their cells multiplied and how their synapses formed. In the archaic version of the organoids, neuronal activity occurred at an earlier stage, suggesting that the Neanderthal neural network may have matured faster than that of modern humans. But the neurons in the Neanderthal organoids didn’t synchronize in the same way that those in the modern human organoids did.

The brain organoids are still far from actual brains. They lack blood vessels, which provide the brain with oxygen, as well as many cell types that exist in a real brain. And a study published last year in Natur found that brain organoids don’t replicate the intricate circuitry of the brain. In other words, they’re simplified models of the most complex organ. Since many human brain diseases are specific to particular cell types and circuits in the brain, this presents a challenge for using organoids to accurately model these disorders.

Muotri knows his brain organoids have limitations. “You cannot compare an organ or adult brain,” he says. “The organoid is just an indication of things that might change during development. It’s an extrapolation.”

H. Isaac Chen, MD, a neurosurgeon at the University of Pennsylvania who wasn’t involved in the new study, says there are probably more genes than just NOVA1 that make our brains distinct from those of ancient humans.

“Introducing specific gene variants into brain organoids is an interesting approach for understanding how they influence brain development,” Chen tells Future Human. “But it is not likely that a single gene variant is completely responsible for the differences in brain development between humans and extinct hominin species.”

Many psychiatric conditions are polygenic — that is, they involve several, even hundreds, of mutations in different genes.

Muotri’s team wants to look at the other 60 genes and what happens when each, or a combination of two or more, are altered in brain organoids.

As brain organoids get more advanced, Chen and others have raised ethical concerns about their use in research. Muotri’s lab has previously made brain organoids that emit humanlike brain waves, raising the possibility that they could someday develop consciousness. He has called for ethical guidelines around experiments that involve implanting human brain organoids into lab animals. While other groups have been testing brain organoids in mice, Muotri says his team has no plans to do so with their Neanderthal mini brains.

Chen isn’t worried that the Neanderthal organoids will become conscious anytime soon though. He says the possibility of growing a thinking Neanderthal brain in the lab is still far off.


The human brain is one the most complex creations of evolution. Its intrinsically convoluted structure wasn’t always like this though. Or was it? These mini brains in petri dishes could tell us.

Scientists have been trying to understand the brain and its journey for the longest time. Seeking to bridge the gap between how our brain is and how our brain was, this research even addresses the in-betweens. The complex structure of the human brain has always been in the centre stage when it comes to scientific research. Serving as a model for complex but mysterious yet the best machine ever, the brain in its present forms must have evolved from a primitive form where it was not equipped to be this functional.

One way to figure out if the brain has always been what it is right now is to compare it with those of our ancestral cousins. Though fossils are easily found, brains are not. Trying to arrange for the brain of our ancestral cousin- a neanderthal, that died almost 37,000 years ago, has been one monumental task in itself. Yet, to bridge the gap between availability and advancement, a research team grew tiny ‘mini brains’ in Petri dishes. Some of the brains were grown using the gene-editing tool Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats or CRISPR, to have a brain development gene taken from Neanderthal remains.

Scientists are growing Neanderthal like brains in petri dishes.

Researchers started with skin cells of a ‘neurotypical person’- which is a term that is used to refer to individuals who don’t have any known genetic defects linked to neurological disorders– so as to manipulate their genomes to turn them into pluripotent stem cells. Post this, CRISPR comes into play. This is where using CRISPR, NOVA1 gets targeted and swapped in the Neanderthal base pair to replace the modern human one. To ensure precision and avoid any errors that can be caused by DNA changes by CRISPR, resulting cells are sequenced and if any of them have unintended mutations, they are discarded.

Pondering upon questions like what is it in the DNA that differentiates between humans and its probable primitive form? Equipped with similar questions, researchers have now zeroed down to a single gene out for its Neanderthal counterpart in brain tissue grown in a lab dish. When comparing to the brain in it’s present form, the resulting organoid revealed that DNA may have had a major role in the development.

This study is unique not because the topic hasn’t been delved into before, but it’s definitely the first time tiny brains of ancient human cousins have been cultivated so as to compare it with the hybrid of the human organ as it is in its present state.

CRISPR and NOVA1 gets targeted and swapped in the Neanderthal base pair to replace the modern human one.


Titta på videon: Neanderthal vs Homo Sapiens Who Would Win in a Fight (Juli 2022).


Kommentarer:

  1. Alson

    Jag behöver inte

  2. Faet

    Jag har en liknande situation. Vi kan diskutera.

  3. Keita

    Frasen han skulle ha precis förresten



Skriv ett meddelande