دانشمندان از راز بزرگتر شدن مغز انسان ها پرده برداشتند

منبع: دانشگاه کمبریج/ انگلستان
تاریخ انتشار: ۴ فروردین ۱۴۰۰

خلاصه: محققان دریافتند که زمان روشن شدن ژن ZEB2 تعیین کننده حجم و مقدار سلول های عصبی در انسان و سایر پریمات هاست.

دکتر مادلین لانکستر سرپرست این تحقیق بیان کرد: تفاوت چشمگیر بین انسان و سایر خویشاوندانش ناشی از حجم بی سابقه بزرگ مغز آن هاست. طی دوره ابتدایی رشد مغز، نورون ها از سلول های بنیادی به نام نورون های پروژنیتور ساخته می شوند. این سلول ها در ابتدا شکل استوانه ای دارند که تقسیم آن ها به سلول های دختری یکسان را آسان می‌کند. هرچه سلول های پروژنیتور در این مرحله بیشتر باشد، تعداد سلول های عصبی در ادامه بیشتر خواهد شد. وقتی سلول ها بالغ می شوند روند رشدشان کند می شود، ظاهر آن‌ها کشیده تر و شکلی شبیه مخروط های بستنی به خود می گیرند.

تحقیق های قبلی روی موش ها نشان داد که نورون های پروژنیتور به شکل مخروطی بالغ می شوند و تکثیر آن ها طی چند ساعت کاهش می یابد. حال، اورگانوئیدهای مغزی به محققین این اجازه را داد تا پرده از راز چگونگی این رشد در مغز انسان، شامپانزه و گوریل ها بردارند.

آن ها دریافتند که در گوریل ها و شامپانزه ها این تغییر شکل طی پنج روز اتفاق می افتد که زمان زیادی به حساب می آید. این زمان در انسان ها هفت روز طول می کشد و به این سلول‌ها اجازه می دهد تا مدت زمان بیشتری تقسیم شوند و سلول های بیشتری تولید کنند. همین اتفاق باعث ۳ برابر شدن تعداد سلول های عصبی انسان ها در مقایسه با میمون ها شوند.

دکتر لانکستر افزود: قابل توجه است که یک تغییر ساده تکاملی در شکل سلول می تواند نتایج بزرگی را در تکامل مغز ایجاد کند.

برای پرده برداشتن از چگونگی این مکانیزم، محققان بیان ژن های در اورگانوئیدهای مغزی انسان و دیگر میمون ها را مقایسه کردند. آن ها دریافتند که فعال شدن ژنی به نام «ZEB2» در میمون ها زودتر از انسان ها اتفاق می افتد که منجر به  کمتر شدن سلولهای مغزی خواهد شد. با ایجاد تاخیر در روشن شدن این ژن در میمون ها تعداد و حجم سلول های مغزی بیشتر شد و با روشن کردن زودتر از موعد این ژن در انسان حجم و تعداد کاهش یافت.

محققان متذکر شدند که اورگانوئیدها  یک مدل هستند و مانند دیگر مدل ها بطور کامل مغز را نشان نمیدهد اما به یافتن یکی از سوالات اساسی در مورد مغز کمک شایانی کرد. دکتر لانکستر یکی از اعضای تیم سازنده اورگانوئیدها در سال ۲۰۱۳ بوده است.

رفرنس:

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210324113502.htm