Vývoj levo-pravé asymetrie mozku obratlovců

Abstract

The left-right asymmetry of the internal organization of an individual occurs across the animal kingdom and represents a deeply conserved trait. This internal asymmetry involves various organ systems, including the brain. Left-right asymmetry in the brains of vertebrates can be found in the size, shape, or neural lateralization of brain regions. The developmental process governing these asymmetries involves complex interactions between genetic, epigenetic, and environmental factors. Understanding these mechanisms and their interrelationships is crucial for further studying this phenomenon. The zebrafish (Danio rerio) serves as a fundamental model organism for investigating brain asymmetry, demonstrating morphological asymmetry of the epithalamus and the development of its establishment from initial symmetry disruption in the body to functional asymmetry in the brain, with an emphasis on the role of the Nodal signaling pathway in regulating this asymmetry. Understanding the development of brain asymmetry and its regulation in vertebrates may provide insight into neurological disorders associated with this phenomenon and contribute to uncovering the evolutionary history of the brain, its adaptive capabilities, and responses to different environments.

Levo-pravá asymetrie vnitřního uspořádání jedince se vyskytuje napříč živočišnou říší a jedná se o hluboce konzervovaný znak. Tato vnitřní asymetrie se týká různých orgánových systémů, včetně mozku. Levo-pravou asymetrii mozku u obratlovců můžeme nalézt ve velikosti, tvaru nebo neurální lateralizaci mozkových oblastí. Vývojový proces, který tyto asymetrie řídí, zahrnuje složité interakce mezi genetickými, epigenetickými a environmentálními faktory. Porozumění těmto mechanismům a jejich vzájemný vztah je pro další studium tohoto fenoménu klíčový. Základním modelovým organismem pro zkoumání mozkové asymetrie je danio pruhované (Danio rerio), které je využito pro demonstraci morfologické asymetrie epithalamu a vývoj jejího ustanovení od prvotního narušení symetrie v těle až po funkční asymetrii v mozku s důrazem na význam signální dráhy Nodal při její regulaci. Pochopení vývoje asymetrie mozku a jeho regulace u obratlovců může přinést vhled do neurologických poruch spojených s tímto fenoménem a přispět k odhalení evoluční historie mozku, jeho schopnosti adaptace a reakcí na různá prostředí.