تفاوت بین مغز انسان‌های نئاندرتال و انسان‌های امروزی در مدل آزمایشگاهی

تیر, ۱۳۹۷ بدون نظر پزشکی و سلامت

تفاوت بین مغز انسان‌های نئاندرتال و انسان‌های امروزی در مدل آزمایشگاهی

انسان‌های نئاندرتال به خوبی انسان‌های مدرن قادر به برقراری ارتباط نبوده‌اند؛ علت این ناتوانی، ساختار مغزی آن‌ها بوده‌است.

شاید تاکنون شنیده باشید که دانشمندان می‌دانند چگونه مغزهای مینیاتوری را از سلول‌های بنیادی رشد دهند. اکنون آن‌ها این فرایند را در جهت رشد مغز انسان‌های نئاندرتال مورد استفاده قرار می‌دهند. با انجام این پژوهش‌ها این موضوع روشن خواهد شد که چرا در حالی‌که دیگر گونه‌ها نابود شدند، جمعیت‌های ما شکوفا شد و ما گونه‌ی غالب روی زمین شدیم. اگرچه این پژوهش هنوز در نشریات تحت داوری منتشر نشده است؛ ولی گزارش منتشرشده در Science Magazine نشان می‌دهد که برخی تفاوت‌های کلیدی حاکی از آن است که انسان‌های نئاندِرتال به خوبی ما قادر به برقراری ارتباط نبوده‌اند. علت این ناتوانی ساختار مغزی آن‌ها بوده‌است.

ارگانویید های مغزدر آزمایشگاه آلیسون موتری ارگانوییدهای مغز از سلول‌های بنیادی انسان که ژن موجود در ژنوم نئاندرتال به آن وارد شده‌است، رشد کرده‌است

انسان‌ها موجودات بسیار سریع یا خیلی قدرتمندی نبوده‌اند ولی با این وجود جهان را تسخیر کرده‌اند. بر اساس مطالعات انجام شده روی نئاندرتال‌های جدید (مغزهای کوچک پروش‌یافته در آزمایشگاه) معلوم شده است که ما توانایی ارتباط برقرار کردن و اجتماعی‌شدن را داریم؛ بواسطه‌ی این توانایی ما قبایل و جوامع عظیمی تشکیل داده‌ایم که موجب شده‌است قدرت ما بیش از هر موجود دیگری شود. وقتی مغزهای کوچک نئاندرتال‌ در آزمایشگاه رشد کردند، شبیه ذرت بو داده شدند ولی مغزهای کوچک انسانی حالت کروی داشتند. پژوهشگران پروژه خاطر نشان کردند که نحوه‌ی توسعه و ایجاد اتصالات نورونی در مغزهای کوچک نئاندرتال شبیه حالتی است که برخی نورون‌ها در انسان‌های دارای اختلال طیف اوتیسم دارند.

ارگانوییدهای مغزی نئاندرتال و انسان مدرن

در مقایسه با ارگانوییدهای مغزی رشدیافته از سلول‌های انسان عادی (سمت راست) آنهایی که دارای واریانت ژنی متعلق به نئاندرتال‌ها بودند (سمت چپ) از لحاظ ظاهری و رفتار متفاوت بودند

مدت‌ها است پژوهشگران می‌خواهند با کسب آگاهی در مورد مغز نئاندرتال‌ها، تفاوت مغز آن‌ها با مغز انسان‌های امروزی را پیدا کنند. البته عمده دانش حاصل شده در زمینه‌ی عصب‌شناسی بستگان مرموز و منقرض شده‌ی ما از تجزیه و تحلیل شکل و حجم فضاهای درون جمجمه‌های فسیل شده‌ی آن‌ها به دست آمده‌است.

خوشبختانه پیوند اخیر بین سه زمینه داغ علمی یعنی DNA باستانی، ویرایش ژنی کریسپر و ارگانوییدهای (اندام‌های مینیاتوری) حاصل از سلول‌های بنیادی فرصتی برای مطالعه بیشتر فراهم کرده‌است. حداقل دو گروه علمی در این زمینه‌ی علمی در حال مهندسی سلول‌های بنیادی هستند تا بتوانند ژن‌های نئاندرتال را وارد آن‌ سلول‌ها کرده و مغزهای کوچکی تولید کنند که نشان دهنده‌ی تاثیر DNAی باستانی باشد. البته هیچ یک از این پژوهش‌ها هنوز منتشر نشده است اما آلیسون موتری ژنتیک‌دان دانشگاه کالفرنیا خلاصه‌ای از کارشان را در زمینه‌ی ارگانویید مغز نئاندرتال در کنفرانس UCSD ارائه کرد. گروه علمی او سلول‌های بنیادی که DNAی نئاندرتال به آن‌ها الحاق شده بود را درون توده‌هایی کوچک مشابه با قشر مغز وارد کردند. در مقایسه با مغزهای کوچکی که با استفاده از سلول‌های انسانی ساخته شده بود، ارگانوییدهای نئاندرتالی دارای شکل متفاوتی بودند و تفاوت‌هایی در شبکه‌های عصبی آن‌ها که توانایی اجتماعی‌شدن گونه را تحت تاثیر قرار می‌دهند، دیده شد.

موتری روی یکی از حدود دویست ژن کد کننده‌ی پروتئین که بین نئاندرتال‌ها و انسان‌های مدرن متفاوت بود، کار کرد. این ژن با عنوان NOVA1 دارای نقشی در توسعه‌ی اولیه مغز در انسان‌های مدرن است و همچنین با اوتیسم و اسکیزوفرنی همبستگی دارد. از آن جایی که این ژن کنترل کننده‌ی پیرایش RNAی دیگر ژن‌ها است، احتمالا با تولید بیش از صد پروتئین مغز در نئاندرتال‌ها نیز مرتبط است. اختلاف این ژن در نئاندرتال‌ها و انسان‌های مدرن تنها در یک جفت باز است.

مغزهای کوچ رشد یافته از سلول‌های بنیادی چند توان فرصتی خوب برای دانشمندان در جهت درک بهتر مغز و نحوه‌ی توسعه‌ی آن است. همچنین این‌ها موقعیتی برای آزمایش داروها روی یک مدل ساده مغز انسانی فراهم می‌کنند که نتایج آن‌ها از مدل‌های حیوانی بهتر خواهد بود. در حالیکه این مغزهای کوچک هنوز به عنوان ابزار آزمایشگاهی درنظر گرفته می‌شوند دانشمندان در حال کار روی دستورالعمل‌های اخلاقی کار کردن با آن‌ها نیز هستند؛ آیا ما باید روزی‌ توانایی رشد مغزهای پیچیده‌تر را در آزمایشگاه داشته باشیم؟ اما ما هنوز به آن‌جا نرسیده‌ایم. دانشمندان یک نئاندرتال‌ زنده را پرورش نداده‌اند بلکه فقط از سلول‌های بنیادی برای حمل ژن‌های نئاندرتال‌ها برای رشد یک مغز کوچک ساده شده از ارگان مغز مانند، استفاده کرده‌اند. با این حال ما قدم‌هایی در مسیر درک بستگان تکاملی خود برداشته‌ایم . این موضوع می‌تواند در درک بهتر اینکه ما چگونه به گونه‌ی امروزی رسیده‌ایم، مفید باشد.

 

ارسال نظر شما

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *