Hermosolutehtaiden sijainti selvisi jo 2010. Nyt kirkastui tuotantoteho.

Pohjan saattoivat valaa huippuahkerat kantasolut.

Ihmisaivot ovat häkellyttävän monimutkainen elin. Niiden ylikoordinaattorina toimii aivokuori, joka sisältää 16 miljardia hermosolua. Ne pitävät huolen lähes kaikesta, mitä teemme. Evoluution kuluessa aivokuori on laajentunut tuhatkertaiseksi alkuperäisestä, mutta miten se tapahtui, on arvoitus tieteelle.

Kalifornian San Franciscon yliopiston kehitysbiologit arvelevat Cell-lehdessä, että massiivisen vaipan kasvua auttoivat poikkeuksellisen ahkerat kantasolut.

Hiiri oli huono malli

Aivot alkavat rakentua alkiossa ohuesta neuroepiteelistä. Sikiönkehityksen aikana työ etenee vähä vähältä korkeampiin rakenteisiin. Viime aikoihin asti tiedot prosessista ovat perustuneet hiiritutkimuksiin. Niistä on päätelty, että hermosoluja tuottavat hermokantasoluina toimivat radiaaligliasolut aivojen sivukammioiden seinämässä.

Käsitys alkoi murtua 2010, kun professori Arnold Kriegstein ja hänen kollegansa tunnistivat aivoistamme radiaaligliasoluja aivokammioi­den reunalta, niin kutsutulta subventrikulaariselta alueelta. Kaiken lisäksi solut olivat erinäköisiä kuin hiirten solut ja käyttäytyivätkin eri tavoin kuin ne.

Selvittääkseen, miten hiiren ja ihmisen radiaaligliat eroavat toisistaan, ryhmä keräsi sikiöistä kumpiakin ja tutki niitä soluviljelmissä. Kävi ilmi, että ihmisen solut ovat varsinaisia hermosolutehtaita. Kun hiiren radiaaligliat tuottavat 10–100 hermosolua aivojen kehityksen aikana, yksi ainoa ihmisglia valmistaa niitä tuhansia ja lisäksi vielä hermosolujen toimintaa avustavia tukisoluja.

Energia hiilihydraateista

Uskomattoman lisääntymiskykyiset hermokantasolut eivät yksin selitä aivojemme kokoa, sillä solut ovat yleisiä muillakin kädellisillä. Silti simpanssien aivojen tilavuus on vain kolmannes omiemme tilavuudesta. Muutakin siis tarvittiin.

Perinteisesti aivojemme kasvua on selitetty lihansyönnillä. Ensimmäiset merkit siitä ovat kuitenkin 3,4 miljoonan vuoden takaa, kun aivojen kasvu kiihtyi selvästi vasta 800 000 vuotta sitten. Kuilu on saanut Lontoon University Collegen geneetikot etsimään uutta tekijää.

The Quarterly Review of Biology -lehdessä Mark Thomas kollegoineen tarjoaa lihan tilalle hiilihydraatteja. Niistä aivot saivat nopeasti elintärkeää polttoainettaan glukoosia. Tutkijoiden mukaan hiilihydraatit tulivat tärkkelyspitoisista juurikkaista, jotka kypsennettiin. Todisteita löytyy dna:stamme: meillä oli jo kivikaudella useita kopioita geenistä, joka tuottaa amylaasia, tärkkelystä hajottavaa entsyymiä.