Der evolutionäre Fortschritt des Menschen

Vor ungefähr fünf Millionen Jahren trennten sich die Wege der Menschen und Schimpansen. Diese historische Evolution hat uns zu dem gemacht, was wir heute sind – aber wie genau diese Veränderungen unser Gehirn geformt haben, bleibt bis heute ein faszinierendes Rätsel.

Entdeckung eines genetischen Schalter für Intelligenz

Wissenschaftler der University of California – San Diego (UC San Diego) haben nun einen vielversprechenden genetischen Schalter entdeckt, der möglicherweise entscheidend für die Rückbildung und Entwicklung menschlicher Gehirnzellen ist. Diese 442 Basenpaare lange DNA-Sequenz steht im Zusammenhang mit neurologischen Entwicklungsstörungen, einschließlich Autismus und Schizophrenie.

Menschliche DNA und ihre Besonderheiten

Schon seit 2006 vermuten Forscher die Existenz schnell mutierender, spezifisch menschlicher DNA-Sequenzen, die als „Human Accelerated Regions“ (HARs) bekannt sind. Diese Sequenzen zeigen zwei Hauptmerkmale: Sie sind in anderen Säugetieren stark konserviert und haben sich in der menschlichen Linie außergewöhnlich schnell verändert.

Wichtige Rolle von HARs für neuronale Funktionen

Bislang wurden etwa 3000 solcher HARs identifiziert. Obwohl viele davon keine eigenen Gene kodieren, üben sie großen Einfluss auf unsere physiologischen Merkmale aus. Sie funktionieren ähnlich wie Lautstärkeregler und steuern, welche Gene wann und wie stark aktiviert werden.

HAR123: Ein Schlüssel zur kognitiven Flexibilität

Die Forscher haben nun HAR123 identifiziert, eine weitere HAR, die sowohl im Erbgut von Schimpansen als auch Mäusen vorhanden ist, sich seitdem jedoch schnell im Menschen entwickelt hat. Dies könnte entscheidend für die Entwicklung des menschlichen Gehirns sein, da HAR123 die Produktion menschlicher neuronaler Vorläuferzellen (NPCs) reguliert.

Ein Balanceakt für neuronale Gesundheit

HAR123 koordiniert das Verhältnis zwischen Neuronen und Gliazellen, was maßgeblich die Hirnentwicklung, Synapsenfunktionsfähigkeit und Neuroplastizität beeinflusst – essentielle Faktoren für unser Lernverhalten. Es wird spekuliert, dass HAR123 die Fähigkeit zur kognitiven Flexibilität fördert, sprich die Fähigkeit, erworbenes Wissen zu verlernen und zu ersetzen.

Kampf gegen neurologische Erkrankungen

Aufgrund ihrer entscheidenden Rolle im Verhältnis von Nerven- und Gliazellen könnte HAR123 auch bei neurologischen Erkrankungen wie Autismus, Schizophrenie sowie Alzheimer und Parkinson eine Rolle spielen. Ungleichgewichte zwischen Neuronen und Gliazellen sind häufig mit diesen Störungen assoziiert.

Zukunft der Forschung

Weitere Forschungsarbeiten sind notwendig, um die molekularen Wirkungen von HAR123 besser zu verstehen und zu klären, ob diese menschliche Version der Sequenz tatsächlich spezifische neuronale Eigenschaften vermittelt. Die Erkenntnisse könnten zu einem besseren Verständnis der molekularen Mechanismen führen, die vielen neurologischen Entwicklungsstörungen zugrunde liegen.