چرا مغز انسان در فرآیند تکامل بزرگتر شده است؟
مجله علمی ایلیاد - مشخصههای مغز انسان نشات گرفته از ظاهر چروکیدهی بیرونی آن، بهنام «قشر مغز» است. در حین تکامل انسان، جوانترین بخش قشر مغز در حین تکامل بهنام «قشر خاکستری» بهصورت محسوسی منبسط شده و مجبور است بهصورت چینخورده درآید تا بتواند در فضای محدود جمجمه جا شود. قشر خاکستری مغز انسان، پشتیبانیکنندهی مهارتهای شناختی پیشرفته، مانند منطق و زبان است. ولی پرسش اینجا است که قشر خاکستری مغز انسان چگونه تا این حد بزرگ میشود؟
شاید پاسخ این پرسش در ژنهای منحصربهفردی مانند «ARHGP11B» باشد که فقط در انسان وجود دارند. محققین موسسهی زیستشناسی مولکولی و ژنتیک ماکس پلانک در درسدن آلمان دریافتند که تزریق این ژنهای مختص انسان به موش خرما، میتواند باعث بزرگتر شدن قشر خاکستری مغز آن شود. ژن ARHGP11B باعث تقویت سلولهای پیشروی عصبی که تولیدکنندهی نورونها هستند، میشود و باعث تولید بیشتر آنها در بازهی زمانی طولانیتر میشود. این کار منجر به حجیمتر شدن قشر خاکستری مغز میشود.
قشر خاکستری مغز انسان تقریباً سه برابر بزرگتر از شبیهترین حیوان به ما یعنی شامپانزه است و باعث بروز عملکردهای شناختی پیچیدهی مختص انسان، مانند سخنرانی و توانایی یادگیری میشود. پرسش کلیدی برای دانشمندان نحوهی بزرگ شدن قشر خاکستری در روند تکامل انسان است.
طی مطالعهای که در سال ۲۰۱۵ توسط گروهی از محققین در موسسهی ماکس پلانک به رهبری «ویلند هاتنر» انجام شده است، مشخص شده که مغز موش نیز تحت تاثیر ژن ARHGP11B که مختص انسان است، سلولهای پیشروی عصبی بیشتری تولید کرده و حتی نحوهی قرارگیری قشر خاکستری نیز در آنها تغییر میکند. نتایج بهدست آمده، این فرضیه را مطرح کردند که ژن کشفشده نقشی کلیدی در افزایش حجم قشر خاکستری مغز انسان دارد.
دو نوع سلول پیشرو در قشر خاکستری مغز پستانداران وجود دارد؛ «اپیکال» و «بازال». سلولهای گلیال شعاعی بازال، جزئی از سلولهای بازال محسوب میشوند و بهعنوان محرک رشد قشر خاکستری در مغز انسان شناخته میشوند. متاسفانه در موش تعداد این سلولها بسیار کم است و به همین دلیل نمیتوان از موش بهعنوان نمونهی مورد استفاده برای بررسی تاثیر ژن کشف شده در افزایش حجم قشر خاکستری انسان استفاده کرد.
تعدادی از محققین گروه تحقیقاتی ویلند هاتنر اکنون بررسی کردهاند که چه ژنی از ARHGP11B در مغز موش خرما وجود دارد. موش خرما دارای قشر خاکستری بزرگتری نسبت به موش معمولی است و سلولهای گلیال شعاعی بازال بیشتری نیز دارد. نویسندهی اول مقاله مشاهدات خود را اینچنین شرح میدهد: «در موش خرماها، ژن ARHGP11B به صورت تصاعدی تعداد سلولهای گلیال بازال را افزایش میدهد. این ژن همچنین بازهی زمانی که در آن سلولهای پیشرو نورون تولید میکنند را نیز افزایش میدهد. در نتیجه، مغز این موشهای حاوی نورونهای بیشتری است و قشر خاکستری بزرگتری نیز دارد.» این نتایج نشان میدهند که ژن ARHGP11B احتمالاً نقشی مشابه به نقش آن در توسعهی مغز انسان داشته است. این مطالعه همچنین اولین شواهد در مورد ژن افزایش تعداد سلولهای گلیال بازال شعاعی را ارائه داده است.
ویلند هاتنر بهعنوان راهنمای این مطالعه، گفته است: «آزمایشهای بیشتری باید انجام شود تا مشخص شود که آیا موش خرماهای دارای قشر خاکستری بزرگتر، قابلیتهای بیشتری نیز دارند یا خیر؟ اگر اینطور باشد، میتوان بینشی جدید دربارهی قوای شناختی انسان پیدا کرد.»
نوشته: ScitechDaily
ترجمه: امید محمدی – مجله علمی ایلیاد