چه چیزی مغز انسان را از مغز همه حیوانات دیگر – از جمله حتی نزدیکترین خویشاوندان نخستی ما – متمایز می کند؟ در 25 آگوست در ژورنال Science گزارش دادند که محققان یله در تجزیه و تحلیل انواع سلول در قشر جلوی پیشانی چهار گونه پستانداران، ویژگی‌های خاص گونه‌ها – به‌ویژه انسان‌ها – را شناسایی کردند.

و آنها دریافتند که آنچه از ما انسان می سازد ممکن است ما را مستعد بیماری های عصبی روانی نیز کند.

برای این مطالعه، محققان به طور خاص به قشر جلوی پیشانی پشتی جانبی (dlPFC)، ناحیه‌ای از مغز که مختص پستانداران است و برای شناخت مرتبه بالاتر ضروری است، نگاه کردند. آنها با استفاده از تکنیک توالی یابی RNA تک سلولی، سطح بیان ژن ها را در صدها هزار سلول جمع آوری شده از dlPFC انسان بالغ، شامپانزه، ماکاک و میمون های مارموست مشخص کردند.

ما امروزه قشر جلوی پیشانی پشتی جانبی را به عنوان مؤلفه اصلی هویت انسان می دانیم، اما هنوز نمی دانیم چه چیزی این قشر را در انسان منحصر به فرد می کند و ما را از سایر گونه های نخستی متمایز می کند.» نناد سستان، استاد علوم اعصاب هاروی و کیت کوشینگ در دانشگاه یله، استاد طب تطبیقی ​​ژنتیک و روانپزشکی، و نویسنده ارشد ارشد مقاله گفت: “اکنون ما سرنخ های بیشتری داریم.”

برای درک بهتر این تفاوت‌ها، محققان ابتدا پرسیدند که آیا انواع سلولی وجود دارد که به طور منحصر به فرد در انسان یا سایر گونه‌های نخستی‌های غیر انسانی آنالیز شده وجود داشته باشد. پس از گروه‌بندی سلول‌ها با پروفایل‌های بیانی مشابه، آنها 109 نوع سلول پستاندار مشترک را نشان دادند، اما پنج نوع سلولی را که برای همه گونه‌ها مشترک نبودند، نشان دادند. اینها شامل نوعی میکروگلیا یا سلولهای ایمنی خاص مغز بود که فقط در انسان وجود داشت و نوع دوم فقط بین انسان و شامپانزه مشترک بود.

محققان دریافتند نوع میکروگلیا مخصوص انسان در طول رشد و بزرگسالی وجود دارد و نشان می‌دهد که سلول‌ها به جای مبارزه با بیماری‌ها در حفظ و نگهداری مغز نقش بیشتری دارند.

“ما انسان ها در محیطی بسیار متفاوت با سبک زندگی منحصر به فرد در مقایسه با دیگر گونه های نخستی زندگی می کنیم. و سلول های گلیا، از جمله میکروگلیا، به این تفاوت ها بسیار حساس هستند. نوع میکروگلیا که در مغز انسان یافت می شود ممکن است نشان دهنده پاسخ ایمنی به محیط باشد.”

تجزیه و تحلیل بیان ژن در میکروگلیا یکی دیگر از شگفتی های خاص انسان را نشان داد – وجود ژن FOXP2. این کشف توجه زیادی را برانگیخت، زیرا انواع FOXP2 با دیسپراکسی کلامی مرتبط است، وضعیتی که در آن بیماران در تولید زبان یا گفتار مشکل دارند. مطالعات دیگر همچنین نشان داده است که FOXP2 با سایر بیماری های عصبی روانی مانند اوتیسم، اسکیزوفرنی و صرع مرتبط است.

Sestan و همکارانش دریافتند که این ژن بیان اختصاصی پستانداران را در زیرمجموعه ای از نورون های تحریکی و بیان اختصاصی انسان را در میکروگلیا نشان می دهد.

شائوجی ما، یکی از همکاران فوق دکتری در آزمایشگاه Sestan و یکی از نویسندگان ارشد، گفت: “FOXP2 برای چندین دهه دانشمندان بسیاری را مجذوب خود کرده است، اما هنوز هیچ ایده ای از ویژگی منحصر به فرد آن در انسان در مقایسه با سایر گونه های نخستی نداشتیم. ما در مورد یافته های FOXP2 بسیار هیجان زده هستیم، زیرا آنها مسیرهای جدیدی را در مطالعه زبان و بیماری ها باز می کنند.”

این تحقیق توسط مؤسسه ملی بهداشت و مؤسسه ملی بهداشت روان تأمین شده است. نویسندگان دیگر عبارتند از: ماریو اسکاریکا، نویسنده همکار، دانشمند پژوهشی مرتبط در علوم اعصاب در دانشکده پزشکی ییل. نویسنده ارشد آندره سوزا، استادیار علوم اعصاب در دانشگاه ویسکانسین-مدیسون. و یکی از نویسندگان ارشد استفان ام. استریت ماتر، استاد عصب شناسی وینسنت کوتس و استاد علوم اعصاب در ییل، رئیس بخش علوم اعصاب، و مدیر موسسه کاولی برای علوم اعصاب.

منبع

https://news.yale.edu/2022/08/25/what-makes-human-brain-different-yale-study-reveals-clues