Древняя ДНК неандертальцев раскрывает тайны человеческого нейроразнообразия

Учёные уже много десятилетий пытаются понять, как взаимодействовали неандертальцы и Homo sapiens , и с каждым новым открытием эта история обретает всё более захватывающие детали. Когда почти 170 лет назад впервые обнаружили останки неандертальцев, их считали примитивными существами. Но дополнительные исследования показали, что они изготавливали сложные орудия труда, мололи зерно в муку, использовали лекарственные растения и даже, вероятно, практиковали ритуалы, связанные с захоронениями. В 2010 году революцию в наших представлениях о них совершила полная расшифровка неандертальского генома: выяснилось, что они скрещивались с нашими предками, и отдельные варианты генов неандертальцев сохранились у многих современных людей.

После этого открытия учёные погрузились в новую область под названием клиническая палеогеномика: она изучает, как древняя ДНК влияет на современную физиологию человека. Оказалось, что неандертальские фрагменты могут влиять на иммунную систему и риск аутоиммунных расстройств, таких как системная красная волчанка или болезнь Крона. При этом существуют и противоположные эффекты: некоторые фрагменты, наоборот, снижают риск тяжёлого течения COVID. Древние варианты генов затрагивают и аллергию, и склонность к астме, и даже свёртывание крови. Кроме того, есть данные, что неандертальская ДНК связана с цветом кожи и волос, с работой сердечно-сосудистой системы и обмена веществ, а также с реакцией организма на внешние воздействия — например, солнечную радиацию.

Одним из самых захватывающих направлений стало изучение того, как эти древние гены влияют на мозг, поведение и социальные навыки человека. Раньше считалось, что в критических участках, связанных с мозгом, чужеродная ДНК должна была быстро исчезнуть из-за особой чувствительности нервной системы к новым мутациям. Но исследования последних лет говорят об обратном: отдельные неандертальские фрагменты сохранились и находятся рядом с генами, отвечающими за развитие нейронов и миелиновой оболочки, которая изолирует нервные волокна. Было замечено, что у людей с более высоким количеством неандертальской ДНК слегка изменяется форма черепа, напоминающая неандертальскую — череп может стать немного более вытянутым в задней части. Учёные также обнаружили различия в структуре мозга: у таких людей могут усилиться связи в зонах, отвечающих за зрительную информацию, и одновременно несколько ослабнуть связи в областях, связанных с социальными навыками.

Сильнее всего специалистов интересует мозжечок, поскольку современные исследования говорят, что он участвует не только в координации движений, но и в эмоциональной регуляции и работе с социальными сигналами. У неандертальцев он, судя по реконструкциям черепов, был меньше, чем у ранних Homo sapiens. Теоретически, если какой-то фрагмент неандертальской ДНК влияет именно на развитие мозжечка, это может приводить к различным индивидуальным особенностям в поведении и социальных способностях современных людей.

Есть и ещё одна причина, по которой неандертальские гены могут быть не всегда «благополучными»: их популяция сильно сократилась между 50 и 40 тысячами лет назад. Такая генетическая «бутылочная горлышко» приводит к тому, что редкие мутации закрепляются быстрее, и среди них могут быть вредные. Современные люди, унаследовавшие эти варианты, иногда получают более высокие риски определённых расстройств. Учёные сейчас активно обсуждают, могут ли неандертальские фрагменты влиять на предрасположенность к аутизму, СДВГ, депрессии и другим психическим состояниям. Некоторые редкие варианты неандертальских генов чаще обнаруживают у людей с аутизмом, причём они совпадают с зонами мозга, отвечающими за зрительные способности и социальное взаимодействие. Известно, что у людей с аутизмом часто проявляются сильные зрительно-пространственные навыки при затруднённом социальном общении. Любопытно и то, что у них часто встречается уменьшенный объём мозжечка — это тоже коррелирует с предположительной формой мозжечка у неандертальцев.

Исследователи подчёркивают, что влияние древних генов сложно и неоднозначно. С одной стороны, они могут повышать риск развития аутизма или СДВГ, с другой — приносить преимущества в отдельных аспектах когнитивных способностей, творческого мышления или памяти. Возможно, именно благодаря тому, что члены семей с аутистами могут разделять некоторые из тех же редких генетических вариантов, эти фрагменты продолжают сохраняться в генофонде, даже если у их носителей ниже рождаемость в среднем.

Сейчас учёные хотят провести полные геномные исследования больших групп людей, чтобы глубже понять, как именно неандертальская ДНК регулирует работу генов мозга и как эти изменения сказываются на интеллекту и психике. Речь идёт и о других древних «родственниках» — денисовцах , которые тоже оставили некоторый след в генах, особенно у жителей Азии и Америки. Учитывая, что человеческий геном невероятно сложен, а редкие фрагменты могут взаимодействовать друг с другом почти непредсказуемо, науке предстоит ещё не одно открытие. Но очевидно одно: неандертальская ДНК — это часть эволюционного наследия, которое помогает понять не только наше прошлое, но и настоящее разнообразие в психическом и физическом здоровье.