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네안데르탈인 미니브레인 vs 인간 미니브레인

네안데르탈인 미니브레인 vs 인간 미니브레인


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Minibrain은 실험실에서 개발한 뉴런의 공으로 뇌와 약간 비슷합니다.

한 연구에 따르면 게놈이 네안데르탈인 유전자로 대체된 세포는 사피엔 미니 뇌보다 "작고 울퉁불퉁한" 미니 뇌를 생산하여 두 종 사이의 차이를 시사합니다.

문제는 사피엔스와 네안데르탈인이 매우 유사한 종(인간과 침팬지보다 훨씬 가깝다)이라는 것입니다. 이종교배는 오늘날 대부분의 인간을 2%의 네안데르탈인으로 만들었다. 신경 세포 구조의 차이가 너무 근본적이어서 미니브레인과 같은 단순한 시스템에서 나타날 가능성은 거의 없어 보입니다. 그리고 만약 그렇다면, 하이브리드의 두뇌가 작동할 것 같지도 않습니다.

또 다른 가설은 네안데르탈인 게놈 또는 후성 게놈이 수천 년 동안 노출되어 손상되었다는 것입니다. 나는 새로운 침팬지 게놈이 인간과 유사한 미니 두뇌를 생산할 것으로 기대합니다. 왜냐하면 종은 유아 연령까지 인지적으로 매우 가깝고 유사하기 때문입니다.

종의 차이보다 유전적 손상이 이러한 미니브레인의 차이에 대한 설명일 가능성이 더 높습니까?


실험실에서 배양한 네안데르탈인 미니브레인, 인간과 어떻게 다른지 밝혀

과학자들은 줄기 세포에서 미니어처 두뇌를 성장시키는 방법을 알아냈습니다. 멋지죠? 자, 이제 그들은 네안데르탈인의 두뇌도 키울 수 있었습니다. 결과적으로, 우리는 왜 우리 인구가 번성했는지에 대해 더 많이 알게 되었고, 우리가 지구에서 지배적인 종이 되는 데 도움이 되었고 그들의 종족은 흔들리게 되었습니다.

짧은 버전: 뇌가 발달함에 따라 뇌가 스스로 구조화하는 방식으로 귀결됩니다. 이 연구가 동료 심사를 거친 출판물에 포함되지는 않았지만 이달 초의 작업에 대한 프레젠테이션(및 에 의해 보고됨) 과학 잡지) 몇 가지 주요 차이점은 네안데르탈인이 우리가 할 수 있는 만큼 잘 의사 소통할 수 없었음을 시사한다고 지적했습니다. 그들의 두뇌는 단순히 그것을 처리하도록 배선되지 않았습니다.

인간은 빠르거나 강하지 않습니다. 우리의 슬개골은 잔인한 진화론적 농담이고 우리의 머리카락은 의미가 없습니다. 우리 중 일부에 매달려있는 이상하고 처진 펀칭 백에 들어가지 맙시다.

그리고 그 모든 것에도 불구하고 우리는 세계를 정복했습니다. 이 새로운 네안데르로이드(연구원들이 실험실에서 키운 미니뇌라고 부름)에 의해 강화된 우리가 어떻게 해냈는지에 대한 일반적인 이해는 우리가 의사소통하고 사교할 수 있다는 것입니다. 우리는 거대한 부족과 공동체를 발전시켜 우리를 다른 어떤 동물보다 강력하게 만들었습니다.

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네안데르탈인 미니브레인이 실험실에서 자가 조립되었을 때 팝콘 모양과 비슷했습니다. 반면에 인간의 미니브레인은 훨씬 더 구형이었다. 과학 잡지. 이 프로젝트의 과학자들은 뉴런이 발달하고 서로 연결되는 방식이 자폐 스펙트럼 장애를 가진 사람들에게서 일부 뉴런이 발달하는 방식과 유사하다는 점에 주목했습니다. 그들은 네안데르탈인과 자폐증을 가진 사람들 사이에 유사점을 그리는 것이 아니라 뇌 구조의 유사성이 다른 사람과 의사 소통하는 능력이 다른 신경 구조를 가진 사람과 다르게 작동한다는 것을 암시할 수 있다고 설명했습니다.

만능 줄기 세포에서 자란 미니브레인은 과학자들에게 뇌와 뇌가 어떻게 발달하는지 더 잘 이해할 수 있는 기회를 제공합니다. 그리고 연구자들은 (단순화된) 인간 모델에서 새로운 의약품을 테스트할 수 있는 기회를 제공하므로 동물 실험보다 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다.

그리고 이러한 미니브레인은 여전히 ​​실험실 도구로 간주되지만 과학자들은 언젠가 실험실에서 더 발전된 두뇌를 키울 수 있는 능력을 개발해야 하는 경우 이를 어떻게 처리해야 하는지에 대한 윤리적 지침을 이미 마련하고 있습니다.

그러나 우리는 아직 거기에 있지 않습니다. 분명히 과학자들은 살아있는 네안데르탈인을 키우지 않았습니다. 그들은 줄기 세포를 사용하여 네안데르탈인 유전자를 운반하여 뇌와 같은 기관의 작고 단순화된 버전을 성장시켰습니다.


유전학자들은 실험실에서 네안데르탈인 "미니브레인"을 키우고 있습니다.

그들은 인간과 네안데르탈인 사이의 연관성에 대한 새로운 이론을 싹트고 있습니다.

네안데르탈인의 뇌를 연구하기 위해 연구자들은 화석화된 두개골을 분석하여 그 안에 무엇이 들어 있었을지 추론하는 데 주로 의존해 왔습니다. 그러나 유전학자 Alysson Muotri, Ph.D.에 따르면, 샌디에이고에 있는 캘리포니아 대학의 연구원 팀 사이에서 네안데르탈인 미니브레인을 성장시키는 새로운 기술이 등장하고 있습니다.

"상상과 인간 진화"라고 불리는 6월의 UCSD 컨퍼런스에서 Muotri는 그의 팀이 네안데르탈인 DNA와 게놈 편집기 CRISPR를 포함하는 줄기 세포를 사용하여 피질 또는 뇌의 외부 층을 모방할 수 있는 완두콩 크기의 덩어리를 생성했다고 밝혔습니다. 논란의 여지가 있는 기술은 과학 수요일에.

이러한 미니브레인을 성장시키기 위해 Muotri는 NOVA1으로 알려진 단백질 코딩 유전자에 집중했습니다. 이 유전자가 다른 유전자로부터 RNA의 스플라이싱을 제어하기 때문에 NOVA1은 오늘날 하나를 재생산하기 위한 훌륭한 출발점인 네안데르탈인의 뇌에서 100개 이상의 단백질을 생산하는 데 도움이 되었을 것입니다.

Muotri의 팀은 게놈을 편집하고 DNA 서열을 변경하기 위한 도구인 CRISPR(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)를 사용하여 인간 피부 세포를 취하여 게놈을 조작하여 여러 가지 다양한 줄기 세포를 생성할 수 있는 만능 줄기 세포로 전환할 수 있었습니다. 세포 유형.

편리하게도 네안데르탈인의 NOVA1은 현대 인간의 NOVA1과 다른 염기쌍이 하나만 있으므로 CRISPR을 통해 과학자들은 인간 줄기 세포의 NOVA1을 표적으로 삼고 네안데르탈인 염기쌍을 교환할 수 있습니다. 따라서 새로 "네안데르탈인화된" 줄기 세포는 실제 네안데르탈인 뇌의 구조와 기능을 둘러싼 세부 사항을 밝힐 수 있는 미니뇌 또는 오르가노이드로 자라도록 형성되었습니다.

네안데르탈인화된 줄기 세포에서 미니뇌를 성장시키는 데 몇 달이 걸리지만, 그 과정은 이미 Muotri에게 새로운 통찰력을 주었습니다. 그의 과학자 팀은 네안데르탈인의 NOVA1에 있는 신경 세포가 미니뇌가 형성될 때 더 빠르게 이동한다는 것을 발견했습니다.

이 논란의 여지가 있는 기술의 발견은 아직 발표되지 않았지만 Muotri는 이 실험이 인간과 네안데르탈인 뇌 사이의 연관성을 설명할 뿐만 아니라 과학자들이 인간 신경 발달의 구별이나 결함을 더 잘 식별하는 데 도움이 될 것이라고 생각합니다.


네안데르탈인에서 영감을 받은 '미니브레인' 힌트

로버트 고터(Robert Gorter): 진화 생물학을 연구할 때 (철학적) 질문을 할 수 있습니다. 즉, 오늘날과 같이 육체를 발달시키려는 계획이 있었습니까(호모 사피엔스) 또는 우리 몸이 광고 랜덤 과정을 거쳐 어느 시점에서 우리는 가장 적응된 생물로 나왔습니다. 궁극적으로 상자를 만들 계획이 있었다고 주장할 수 있습니다. 호모 사피엔스 우리가 알고 있고 어느 것이 자의식을 드러낼까요? 그러면 우리는 우리 주변의 동물 세계를 최선의 완성을 위한 시도라고 생각할 수 있습니다. 진화는 곤충의 놀라운 수와 다양성을 만들어 냈습니다. 약 600만 마리의 곤충이 존재하게 되었습니다. 진화 초기에 곤충이 집중적으로 "실험"하는 데 사용되었다는 느낌을 받을 수 있습니다.

곤충의 진화

곤충 진화에 대한 가장 최근의 이해는 분자 생물학, 곤충 형태학, 고생물학, 곤충 분류학, 진화, 발생학, 생물정보학 및 과학 컴퓨팅과 같은 과학 분야에 대한 연구를 기반으로 합니다. 곤충의 종류는 약 4억 8천만 년 전 오르도비스기에서 지구에서 기원한 것으로 추정되며, 거의 같은 시기에 육상 식물이 나타났습니다. 곤충은 갑각류 그룹에서 진화했을 수 있습니다. 최초의 곤충은 육지에 있었지만, 약 4억 년 전 데본기 시대에 곤충의 한 계통이 비행을 진화시켰고, 최초의 동물이 그렇게 했습니다. 가장 오래된 곤충 화석은 Rhyniognatha hirsti, 4억 년 전으로 추정되지만 화석의 곤충 정체에 대해서는 논란이 일고 있습니다. 지구 역사 동안 지구 기후 조건은 여러 번 바뀌었고 곤충의 다양성도 함께 변했습니다. NS 익룡 (날개 곤충)은 석탄기(3억 5600만 ~ 2억 9900만 년 전)에서 주요 복사를 겪었지만 Endopterygota (변태와 함께 다른 생애 단계를 거치는 곤충)은 페름기(2억 9900만 ~ 2억 5200만 년 전)에서 또 다른 주요 방사선을 받았습니다.

현존하는 대부분의 곤충 목은 페름기 동안 발달했습니다. 초기 그룹의 대부분은 약 2억 5,200만 년 전 지구 역사상 가장 큰 멸종 사건인 퍼모-트라이아스기 경계에서의 대량 멸종 동안 멸종되었습니다. 이 사건의 생존자들은 트라이아스기(2억 5천 2백만 년 전에서 2억 1백만 년 전)에 오늘날까지 지속되는 본질적으로 현대 곤충목으로 진화했습니다. 대부분의 현대 곤충 가족은 쥐라기(2억 1백만 ~ 1억 4천 5백만 년 전)에 나타났습니다.

공진화의 중요한 예에서 매우 성공적인 다수의 곤충 그룹, 특히 벌목 (말벌, 꿀벌 및 개미) 및 나비목 (나비) 뿐만 아니라 많은 종류의 디프테라 (파리) 그리고 딱정벌레목 (딱정벌레) — 백악기(1억 4천 5백만 ~ 6천 6백만 년 전) 동안 꽃 피는 식물과 함께 진화했습니다.

약 6,600만 년 전에 시작된 신생대 동안 개발된 많은 현대 곤충 속은 이 기간 이후의 곤충이 종종 완벽한 상태로 호박색으로 보존되었습니다. 이러한 표본은 현생 종과 쉽게 비교할 수 있으며 대부분이 현존하는 속이다.

진화생물학(Evolutionary Biology)은 지구상의 생물다양성을 만들어낸 진화과정(자연선택, 공통조상, 종분화)을 연구하는 생물학의 하위분야이다. 1930년대에 진화생물학이라는 학문이 등장한 것은 줄리안 헉슬리 유전학 및 생태학, 계통학 및 고생물학과 같은 이전에는 관련이 없는 생물학적 연구 분야에서 현대적 이해의 종합이라고 합니다.

현재 연구의 조사 범위는 적응의 유전적 구조, 분자 진화, 그리고 성 선택, 유전적 드리프트, 생물지리학과 같은 진화에 기여하는 다양한 힘을 포괄하도록 확장되었습니다. 더욱이, 진화적 발달 생물학의 새로운 분야(“evo-devo”)는 배아의 발달인 배아 발생이 어떻게 조절되는지 조사하여 발달 생물학을 초기 진화론에서 다룬 연구 분야와 통합하는 더 넓은 종합을 산출합니다. 합성.

진화는 생물학의 중심 통합 개념입니다. 생물학은 여러 가지로 나눌 수 있습니다. 한 가지 방법은 분자에서 세포로, 유기체에서 개체군으로의 생물학적 조직 수준입니다. 이전 방법은 동물학, 식물학 및 미생물학과 같은 분야와 함께 인식된 분류학적 그룹에 의해 한때 생명의 주요 부문으로 여겨졌던 것을 반영하는 것입니다. 세 번째 방법은 현장 생물학, 이론 생물학, 실험 진화 및 고생물학과 같은 접근 방식입니다. 주제를 나누는 이러한 대안적인 방법은 진화 생물학과 결합하여 진화 생태학 및 진화 발달 생물학과 같은 하위 분야를 만들 수 있습니다.

보다 최근에는 생물학과 응용 과학의 융합으로 진화 로봇 공학, 공학,[1] 알고리즘,[2] 경제학[3] 및 건축을 포함한 진화 생물학의 확장인 새로운 분야가 탄생했습니다.[4] 진화의 기본 메카니즘은 직간접적으로 적용되어 새로운 디자인을 찾거나 해결하기 어려운 문제를 해결합니다. 이러한 응용 분야에서 생성된 연구는 특히 기계 공학과 같은 컴퓨터 과학 및 엔지니어링 분야의 진화에 대한 작업 덕분에 발전에 기여합니다.[5]

인간의 두뇌를 "인간"으로 만드는 DNA는 무엇입니까? 우리의 복잡한 뇌가 어떻게 진화했는지 이해하기 위해 연구자들은 이제 실험실 접시에서 자란 뇌 조직의 네안데르탈인 유전자에 대해 단일 인간 유전자를 전환했습니다. 생성된 오르가노이드의 변화는 이 유전자가 고대와 현대의 뇌 발달에서 수행했을 수 있는 역할을 보여줍니다.

연구에 참여하지 않은 Duke University의 발달 신경생물학자인 Debra Silver는 "이것은 현대인의 DNA의 특정 변화가 뇌 발달에 어떻게 영향을 미치는지 조사한 최초의 연구 중 하나입니다."라고 말했습니다. 과거 연구에서는 인간과 다른 영장류의 뇌 사이의 차이점을 조사하기 위해 유사한 접근 방식을 사용했지만, 새로운 연구에서는 차이가 더 미묘할 것으로 예상되는 훨씬 더 가까운 친척을 살펴봅니다.

네안데르탈인 남성의 재구성

네안데르탈인은 500,000년 전부터 약 11,700년 전에 살았던 고대 인류로 우리 종과 교배했습니다. 호모 사피엔스, 많은 시간 동안. 그들의 두뇌는 우리만큼 컸지만 인류학자들은 그들이 엄청나게 다르게 일했을 것이라고 생각합니다. 왜냐하면 그 수십만 년 동안 네안데르탈인은 인간이 가진 정교한 기술과 예술성을 결코 달성하지 못했기 때문입니다.

재건 네안데르탈인 여성 (독일 네안데르탈인 박물관)

어떤 차이점이 있는지 알아보기 위해 샌디에이고 캘리포니아 대학의 신경과학자 Alysson Muotri(UCSD), 그의 팀은 먼저 현대인의 게놈을 발굴된 뼈에서 재구성한 또 다른 고대인인 네안데르탈인 및 데니소바인의 게놈과 비교했습니다. 그들은 현대 인류 모두가 하나의 버전을 갖고 고대 인류가 다른 버전을 갖고 있는 61개의 유전자를 발견했습니다.

네안데르탈인과 현생인류의 차이점을 표현하기 위한 재구성(독일 네안데르탈인 박물관)

그의 팀은 그런 다음 인간 피부 세포에서 유래한 줄기 세포에 유전자 편집 도구인 CRISPR를 사용하여 초기 뇌 발달 동안 다른 유전자의 활성을 조절하는 것으로 알려진 유전자 NOVA1을 수정했습니다. 단 하나의 DNA 염기를 바꾸면 그 유전자가 네안데르탈인 NOVA1으로 바뀌었습니다. 다음으로, 연구자들은 네안데르탈인 버전의 유무에 관계없이 오르가노이드라고 불리는 작은 뇌 세포 클러스터를 성장시켜 비교했습니다. 오가노이드는 실제 뇌와 거리가 멀고 단일 네안데르탈인 유전자를 가진 것은 결코 완전한 "네안데르탈인" 오가노이드로 간주될 수 없다고 의학 연구 위원회 분자 생물학 연구소의 발달 생물학자인 매들린 랭커스터(Madeline Lancaster)는 경고합니다.

이 뇌 오르가노이드는 네안데르탈인 유전자를 가지고 있습니다. (MUOTRI 연구소/캘리포니아 대학교, 샌디에고)

그럼에도 불구하고 Muotri와 그의 동료들은 한 유전자를 변경하면 오르가노이드의 성장, 모양 및 전기적 활동이 변경되었다고 오늘 사이언스(2021년 2월)에 보고했습니다. 변형된 오르가노이드는 더 빨리 성숙하여 매끄러운 표면 대신 고르지 않은 복잡한 표면을 생성했습니다. 그것의 전기적 활동은 그것의 그것보다 더 빨리 활성화되었고, 신경과 시냅스 사이의 연결은 약간 다른 버전과 주요 단백질의 상호 작용에 의존했습니다. 게다가, 전기 충격은 완전히 현대적인 인간 오르가노이드에서만큼 동기화되지 않았습니다. UC 샌프란시스코 의과대학(UC San Francisco School of Medicine)의 발달 신경생물학자인 아놀드 크리그스타인(Arnold Kriegstein)은 “[테스트]할 수 있는 모든 것이 차이를 보였다.UCSF).

다른 기증자의 피부 세포에서 추출한 인간 줄기 세포를 사용한 테스트에서 입증된 결과는 "그들의 뇌가 아마도 [우리]와 다른 방식으로 작동했을 것"이라고 Muotri는 말합니다.

연구자들은 이러한 결과에 대해 흥분하지만 조심스럽습니다. 막스 플랑크 진화 인류학 연구소(Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology) 소장인 스반테 파보(Svante Pääbo)는 "단일 단백질의 단일 아미노산을 변경함으로써 오가노이드가 현미경으로 어떻게 보이는지조차 볼 수 있는 효과를 생성한다는 것은 놀라운 일입니다."라고 말했습니다. 그러나 오르가노이드는 발달의 가장 초기 단계에 불과하기 때문에 "[변화]가 더 성숙한 뇌에서 어떻게 나타날지 알기가 어렵습니다."라고 Kriegstein은 말합니다.

그들이 강력할 수 있지만 오르가노이드는 "어려운 도구"라고 뮌헨 루트비히 막시밀리안 대학의 진화 유전학자 볼프강 에나르가 덧붙입니다. 그들은 성장하기 까다로울 수 있고 그들의 특성은 종종 배치 간에 복제하기 어렵습니다.

그러나 Muotri는 낙담하지 않습니다. 이제 프로토콜이 확정되었으므로 그와 다른 UC 샌디에고 연구원들은 고대 인간 유전자 변이에 대한 연구를 확장하기 위해 센터를 시작했습니다. 한 네안데르탈인 유전자의 영향을 알아낸 후, 그들은 다른 60개 유전자를 다룰 준비가 되었습니다.


줄기 저장고

현대인의 진화는 항상 수수께끼에 싸인 주제였습니다. 알려진 것 중 일부는 약 11,700년 전까지 이 행성에 살았던 고대 인간 종인 네안데르탈인이 우리 종(호모 사피엔스) 어떤 시점에서. 그들의 두뇌는 우리만큼 컸지만, 인류학자들은 그들이 현대인이 가진 정교한 기술과 예술성을 결코 달성하지 못했기 때문에 다르게 일했을 것이라고 생각합니다.

뇌는 화석화되지 않기 때문에 이 두 초기 인류가 시간이 지남에 따라 어떻게 변했는지 확인하는 것은 어려운 일이었습니다. 이 질문에 대한 답을 돕기 위해 UC 샌디에이고의 Alysson Muotri 박사와 그의 팀은 줄기 세포와 유전자 편집 기술을 사용하여 소위 “미니 뇌”를 만들어 네안데르탈인의 뇌가 어떻게 기능했을지 더 잘 이해했습니다.

이 연구를 위해 Muotri 박사와 그의 팀은 현대인과 네안데르탈인의 유전자 차이를 면밀히 평가했습니다. 그들은 총 61개의 서로 다른 유전자를 발견했지만, 이 연구에서는 특히 초기 뇌 발달에 영향을 미치는 역할을 하는 유전자에 초점을 맞췄습니다.

네안데르탈인 유전자를 가지고 있는 뇌 오르가노이드.
이미지 제공: Muotri Lab 및 UCSD

연구팀은 유전자 편집 기술을 사용하여 네안데르탈인 버전의 유전자를 인간 줄기 세포에 도입했습니다. 다양한 세포 유형이 될 수 있는 이러한 줄기 세포는 뇌 세포를 만드는 데 사용되었습니다. 이 세포는 결국 인간 두뇌의 특정 기능을 분석하는 데 사용할 수 있는 세포로 만들어진 3D 모델인 뇌 오가노이드 또는 “미니 뇌”를 형성했습니다. 완벽한 복제품은 아니지만 물리적 구조 및 기타 특성을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 이전의 CIRM 자금 지원 연구에서 Muotri 박사는 자폐 스펙트럼 장애를 모델링하고 치료 테스트를 돕기 위해 "미니 브레인"을 사용했습니다.

Muotri 박사와 그의 팀은 네안데르탈인과 유사한 뇌 오가노이드가 현대 인간의 뇌 오가노이드와 매우 다르게 보이며 모양이 뚜렷하게 다르다는 것을 발견했습니다. 추가 분석에서 팀은 현대의 뇌 오르가노이드와 네안데르탈인과 유사한 뇌 오르가노이드도 세포 성장 방식이 다르다는 것을 발견했습니다. 또한 뉴런 사이의 연결이 형성되는 방식과 이러한 연결을 형성하는 데 관여하는 단백질이 두 오르가노이드 간에 다릅니다. 마지막으로 전기 충격은 초기 단계에서 더 높은 활동을 나타내었지만 네안데르탈인과 유사한 뇌 오르가노이드의 네트워크에서는 동기화되지 않았습니다.

Muotri에 따르면, 네안데르탈인과 유사한 뇌 오르가노이드의 신경망 변화는 신생아 영장류가 인간 신생아보다 더 빠르게 새로운 능력을 획득하는 방식을 모방합니다.

UCSD의 보도 자료에서 Muotri 박사는 이 연구를 발전시키기 위한 다음 단계에 대해 설명합니다.

이 연구는 현생 인류와 멸종된 친척 사이에 다른 하나의 유전자에만 초점을 맞췄습니다. 다음으로 우리는 다른 60개의 유전자를 살펴보고 각각 또는 둘 이상의 조합이 변경될 때 어떤 일이 발생하는지 살펴보고자 합니다. 우리는 줄기 세포 생물학, 신경 과학 및 고유전체학의 새로운 결합을 기대하고 있습니다.”


Smut Clyde의 네안데르탈인 골상학

이전 세대에는 정신적 악화와 젊은이들의 Morlocks로의 회귀에 대한 무서운 경고를 불러일으킬 수 있는 비디오 게임, 소셜 미디어 및 디지털 커뮤니케이션이 없었습니다. 대신 그들은 자동차 운송의 전례 없는 속도와 손쉬운 가용성으로 인해 운전자의 두개골을 합리화의 한 형태로 필연적으로 더 긴 모양으로 변화시키고 마음에 수반되는 영향을 주어 야만적이고 타락한 미래를 예고했습니다. 정신병원이 넘쳐날 때 정신을 퇴화시키십시오. ***

생각의 자연열차 –고속철도가 아닌 통근열차–고치야마 외. (2018)은 최근에 네안데르탈인과 해부학적으로 현대적인 두개골을 비교하여 모양의 차이를 설명하고 이것이 네안데르탈인의 인지에 어떤 영향을 미쳤는지 추론했습니다. "네안데르탈인 해골"이란 4개의 개별 두개골을 의미하며, 각 두개골은 누락된 비트를 보간하기 위한 최첨단 ‘추측 방법을 사용하여 조각에서 재조립되며 크로마뇽인의 4개 대표에 대해서도 동일합니다. 추측 논리의 나중 단계에서는 뇌엽의 부피가 두개골의 모양과 단단히 연결되어 있고 방사형 변형만 가능하다고 가정합니다. 예를 들어 누군가의 이마가 압축되면 그 뒤에 있는 전두엽 더 작아야 한다.

네안데르탈인이 지적으로 자극적인 사회적 상호 작용을 할 수 없다는 증거, Kochiyama et al, Sci Reports 2018

이것은 마야인, 콜럼버스 이전의 다른 문화, 동게르만 부족, 프랑스 농민 및 미적 목적과 지위 향상을 위해 머리를 묶고 머리를 묶은 유아의 두개골 프로필을 수정하는 것으로 알려진 수많은 다른 그룹에서 전두엽 기능이 없음을 설명합니다.

어쨌든… Kochiyama et al. 양적 네안데르탈인 골상학(Quantified Neanderthal Phrenology)의 이 급성장하는 새로운 분야의 개척자로 묘사됩니다.

그러나 SR의 공동 저자인 나오미치 오기하라(Naomichi Ogihara)는 사이언티픽 아메리칸(Scientific American)과의 인터뷰에서 그들이 네안데르탈인의 뇌를 실제로 디지털 방식으로 재구성한 최초의 사람들이라고 말했습니다.
“우리의 방법은 뇌의 각 영역의 모양과 부피를 추정할 수 있는데, 이는 뇌내 표면을 분석하는 것만으로는 불가능합니다.”

우선 순위에 대한 주장은 약간 더 일찍 그리고 덜 알려진 연구를 무시하는 한 사실입니다(Neubauer, Hublin and Gunz, 2018). 항상 똑같지 않나요? 네안데르탈인 골상학에 관한 논문을 오랫동안 기다리다가 한 번에 두 개가 나옵니다.

네안데르탈인의 뇌는 충분히 구형이 아니었습니다. 그들은 평평한 지구 이론을 믿었을 것이고 고전적인 3구와 당근 눈사람을 만들 수 없었을 것입니다. Neugebauer et al Science Advances 2018에서

두개골 모양에서 뇌 기능으로 외삽한다는 개념은 과거에 많은 사람들에게 발생했지만 이전에는 명백히 어리석은 것으로 거부되었을 가능성이 큽니다.

1900년대 초 두개골 측정의 황금기에는 두개골 캘리퍼스 애호가와 딜레탕트-인류학자들이 인구를 서두머리와 두두두머리로 나누는 것을 좋아했고, 길고 좁은 머리(후자의 종류)가 유럽에서 더 일반적이었기 때문에 더 우수했습니다. . 그러나 아무도 더 넓고 완두골 두개골의 소유자가 더 큰 측두엽을 소유하고 언어, 기억 및 안면 인식에 더 능숙할 것이라고 주장하지 않았습니다.*

이제 두 연구 모두 소설가와 진화 심리학자 및 기타 소설 작가들이 네안데르탈인과 해부학적으로 현대적인 동시대인 사이의 정신적 차이에 대해, 그리고 네안데르탈인이 네안데르탈인에게 가한 인종 기억 원죄 흉터에 대해 추측하는 인정된 문학 장르에 속합니다. 전자를 제거해야 하는 트라우마. 저자는 대략 30년 주기를 따라 이 문학 전통의 현재 부활을 설명합니다. Wells 1921 Harness 1953 Golding 1955 Kurtén 1978 Auel 1980을 참조하십시오.**

네안데르탈인은 말할 것도 없다. ~해야하다 에서 달랐다 일부 그것들은 더 이상 존재하지 않으며 여기에는 어떤 이유가 있어야 하기 때문입니다. 또한 누구도 우리 자신과 인간 본성에 대해 이야기할 기회를 놓치고 싶어하지 않습니다. ~ 아니다. 네안데르탈인이 존재하지 않았다면 그것들을 발명할 필요가 있었을 것입니다.

욕심 많은 수수께끼 독자(다른 종류가 있습니까?)는 2013년의 ‘시각적 두뇌‘ 이론으로 이 부흥의 시작을 기억할 것입니다. 여기서 진화는 네안데르탈인 피질의 많은 부분을 시각 정보 처리에 할당했습니다. 만년설과 눈보라, 동굴곰이 있는 북유럽 서식지에서 조명의 부족) 사회적 인식 기술을 위한 두뇌 능력이 남아 있지 않고 그룹으로 협력할 수 없었습니다. 더 큰 눈구멍이 증거로 제시되었으며 더 많은 광자를 포착하기 위한 적응으로 설명되었습니다. 이것은 과학이므로 증거는 단순히 ‘제공’ 또는 ‘테이블’이 아닙니다. 추론.

느슨한 기준으로 보아도 매우 어리석은 이론이다. 수수께끼, 그리고 나는 그것이 받아들여졌다고 생각할 수 있다. 절차 로이. 사회 NS세 번째 저자는 Dunbar(동명 숫자의)였기 때문입니다. 어떤 사람들은 네안데르탈인이 빛 트랩 안경원숭이 눈을 크게 했다면 이것이 없애다 피질의 절반을 필요로 하는 특별한 야간 시력 신경 처리가 필요하지만 그 사람들은 같은 말을 하는 회의론자이자 냉담한 현학자입니다. 또한 네안데르탈인은 레반트 전역에 살았으며 북유럽(많은 동굴이 뼈가 있는 곳)에만 독점적으로 적응하지 않았기 때문에 그들의 의견은 안전하게 무시될 수 있다고 지적합니다.

당시 언론 보도를 되풀이하는 과학 추종주의자들은 연장 비교의 네안데르탈인 측의:

그리고 사실, 네안데르탈인의 두개골은 멸종된 유인원의 뇌 뒤쪽에 시각 피질이 있는 “네안데르탈인 롤빵(bun)이라고 하는 길쭉한 영역이 있었음을 시사합니다.
“빅토리아 여성의 머리처럼 보입니다” Dunbar가 LiveScience에 말했습니다.

여기에서 수수께끼 불순한 과학 연구소(Institute of Impure Science and Gratuitous Innuendo)에서 우리는 이러한 대뇌 신장이 네안데르탈인이 선호한 구석기 시대 형태의 운송 수단의 극도로 빠르기 때문이라고 생각하지만 다른 학자들은 이 설명을 받아들이는 데 느립니다.

Neubaueret al. (2018)은 Cro-Magnon의 우위를 설명하기 위해 연신율/구형 내러티브와 함께 진행되었습니다. 이에 반해 Kochiyama et al. (2018) (드디어 그들에게로 돌아갑니다!) 새로운 방향으로 출발했습니다. 설득력을 찾을 수 없음 대뇌 네안데르탈인과 크로마뇽인의 재구성 사이의 차이점, 그들은 계속 낚시를 했고, 결국 현대의 뇌가 더 크다고 보고했습니다. 소뇌. 또는 경우에 따라 소뇌. 이것은 차례로 일상적인 움직임을 위한 "근육 시퀀싱/협응" 계산을 담당하는 것으로 간주되었던 소뇌가 실제로 우리 몸의 중심이 되어야 한다는 놀라운 결론에 이르렀습니다. 최고의 인지 능력. 나는 이것을 만들지 않는다:

새로운 과학적 분석에 따르면 인간의 두개골은 네안데르탈인보다 약간 더 큰 소뇌로 뇌를 감싸고 있음을 시사하는 방식으로 형성되어 있습니다. 소뇌는 계획, 새로운 환경에 적응, 작업 전환 및 사회적 관계 구축과 같은 활동과 관련된 뇌 영역입니다.

소뇌의 부피는 인지 유연성, 언어 처리 및 작업 기억 능력과 같은 능력과 관련이 있기 때문에 과학자들은 더 큰 소뇌 반구가 인간이 생존하고 위험한 세계에 적응하는 데 도움이 되었을 수 있지만 네안데르탈인은 그렇지 못했다고 주장합니다.

이것은 소뇌의 부피와 신경 밀도도 여성보다 남성에서 더 큰 경향이 있다고 일반적인 현학자와 비평가들이 반대하는 지점입니다. 이것은 아마도 다음을 의미합니다.

네안데르탈인은 현대 여성처럼 조직화되지 않고 반사회적이며 상상력이 풍부하지 않은 다중 작업 실패자였습니다!

그 후, 네안데르탈인 두개골 측정 문제에 대해 다른 접근 방식을 사용한 최근 논문인 Gregory et al. (2017)은 유용한 개념인 “NeanderScore”을 소개하고 살아있는 사람을 측정하고 네안데르탈인 조상의 비율에 따라 순위를 매겨 원형 두개골 모양을 재구성했습니다. NeanderScorers가 높은 사람들은 특히 “occipito-parieto-temporal patch”의 뒤쪽에서 더 큰 두뇌를 갖는 경향이 있으며, 특히 두정내 고랑(시각 운동 기술에 중요한 것으로 가장 잘 설명됨) 영역에 부여되었습니다.

Gregory et al Sci Reports 2017, 그림 2. 두정내 고랑에서 NeanderScore 관련 뇌 변화. 네안데르탈인 유래 SNP(NeanderScore)의 백분율과 관련된 두정내 고랑(IPS)의 구조적 변화. 왼쪽과 가운데는 평균 뇌 표면에서 오른쪽 IPS의 측면 및 후면 보기를 보여주며, 더 큰 고랑 깊이(주황색)와 NeanderScore의 연관성의 해부학적 수렴을 보여줍니다 NS < 0.05 FWE 보정), 회백질 부피(파란색 NS < 0.005) 및 백질 부피(황색 NS < 0.005).

우리는 NeanderScore와 더 작은 전측두엽 부피(38) 또는 측두엽(13)의 단축된 전방 확장과의 연관성을 찾지 못했다는 점에 유의해야 합니다. H. 네안데르탈렌시스…”

가장 최근에 제작된 네안데르탈인의 모습을 가장 잘 복원한 것은 Paula Modersohn-Becker의 자신과 남편 오토의 초상화와 묘하게 비슷합니다. 문제가 있는 것은 아닙니다.

https://www.facebook.com/plugins/post.php?href=https%3A%2F%2Fwww.facebook.com%2Ftombjorklundart%2Fposts%2F1648374121880697&width=500
* Vendramini’는 네안데르탈인이 우월한 육식 동물인 반면 해부학적으로 정상인 동시대인은 스토킹되어 소비되는 먹이라는 도발적인 생각도 있습니다. 이것은 Cro-Magnons의 멸종에 대한 가능한 설명을 제공합니다. Kurup과 Kurup’s는 드라비다 레무리아의 자폐증 네안데르탈인 문명에 대한 대담하지만 특별히 일관성이 없는 개념에 관해서는 덜 말할수록 더 좋습니다.

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이와 같이:

레오니드 슈나이더 소개

독립 과학 저널리스트이자 만화가. 전 분자세포생물학자. 내 학업 이력서: https://orcid.org/0000-0002-6204-9470


2021, 스페이스 오디세이

2019년 7월 UC 샌디에이고와 NASA는 Muotri’의 미니브레인을 국제 우주 정거장(ISS)까지 발사하기로 발표했습니다. 왜요? 분명히 이것은 우주 식민지화 프로그램과 관련이 있다고 Muotri 자신은 무중력 상태에서 성간 여행에서 막시브레인 아기를 낳고 낳는 우주비행사에 대한 우려를 밝혔습니다. 대학 보도 자료는 다음과 같이 설명했습니다.

이러한 유형의 최초의 프로젝트는 줄기 세포 연구를 오랫동안 지지해 온 T. Denny Sanford에게 헌정되었습니다. T. Denny Sanford는 파트너십을 통해 Muotri의 연구는 물론 Sanford Consortium for Regenerative Medicine 및 UC San Diego를 비롯한 여러 주요 연구 기관을 지원했습니다. 샌포드 줄기세포 임상센터.

7월 21일 UC 샌디에고는 Space Tango와 협력하여 살아있는 뇌 오르가노이드의 탑재체를 우주로 발사할 예정입니다."라고 신경과학 교수이자 Arthur C. Clarke 인간상상센터 소장인 Erik Viirre 박사는 말했습니다. "연구 결과는 우주 식민지화와 인간의 건강에 막대한 영향을 미칠 것입니다. 우리는 인류가 더 넓은 우주에 도달할 수 있는지 결정하기를 희망합니다.

따라서 Gage, Kriegstein 및 Pääbo와 같은 학계의 거물 동료들의 지원 옆에 Muotri가 받는 기부자 지원이 얼마나 인상적인지 알 수 있습니다. Muotri 자신은 거짓 겸손이 그의 것이 아니기 때문에 자신의 우주 실험을 “혁신적”이라고 설명했습니다. 다음과 같이 인용된 생물 의학 및 우주 기술의 진정한 전문가:

UC 샌디에이고 학자이자 NASA Innovative 고문인 David Brin 박사는 "장기 및 배아 발달에서 중력의 중요성을 이해하지 못한 지 너무 오래되었습니다."라고 말했습니다. 및 고급 개념 프로그램. “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.

앞으로 몇 달 안에 뇌 오르가노이드로 알려진 작은 조직 조각이 여러 유전자의 "네안데르탈인" 버전을 포함하도록 편집된 인간 줄기 세포에서 성장할 것입니다.

생각이나 감정을 할 수 없는 렌즈콩 크기의 오르가노이드는 성인 뇌의 기본 구조 중 일부를 복제합니다. 그들은 인간과 네안데르탈인의 뇌 생물학 사이에 의미 있는 차이가 있는지 처음으로 증명할 수 있었습니다.

“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 자연 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.



코멘트:

  1. Vogis

    도움이되는 게시물에 대한 AFUR에게 감사드립니다. 나는 그것을 완전히 읽고 나 자신을 위해 많은 가치를 배웠다.

  2. Akinolkis

    제 생각에는 실수를 인정합니다. 입력하겠습니다. 오후에 저에게 편지를 보내십시오.

  3. Ichiro

    물론 유용한 문구

  4. Thanos

    유감스럽게도 도와드릴 수는 없지만 올바른 솔루션을 찾을 수 있을 것이라고 확신합니다. 절망 하지마.



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