چه چیزی مغز انسان را از مغز تمامی جانوران دیگر، حتی نزدیک‌ترین خویشاوندان نخستی (Primate) وی، متمایز می‌کند؟ به گزارش زیستنا به نقل از Yale.edu، پژوهشگران دانشگاه ییل گزارش دادند که در تجزیه‌وتحلیل انواع سلول‌ها در قشر پیش‌پیشانی (prefrontal cortex) مربوط به چهار گونه از نخستی‌ها، ویژگی‌های خاص گونه‌ای به‌ویژه خاص انسان را شناسایی کرده‌اند. آن‌ها این یافته‌ها را در مطالعه‌ای در ژورنال Science منتشر کردند.
محققان دریافتند که آنچه ما انسان را می‌کند می‌تواند ما را مستعد بیماری‌های عصب روان‌شناختی (Neuropsychiatric) نیز کند.
پژوهشگران برای این مطالعه به‌طور خاص به قشر پشتی جانبی پیش‌پیشانی (dorsolateral PreFrontal Cortex) یا به‌اختصار dlPFC توجه کردند. این قسمت، ناحیه‌ای از مغز است که مختص نخستی‌ها است و برای سطوح بالاتر شناختی ضروری است. آن‌ها با استفاده از روش توالی‌یابی RNA تک‌سلول، میزان بیان ژن‌ها را در صدها هزار سلول جمع‌آوری‌شده از dlPFC، میمون‌های مارموست (Marmoset)، شامپانزه (Chimpanzees)، ماکاک (Macaque) و انسان بالغ مشخص کردند.
نناد سستان (Nenad Sestan)، استاد علوم اعصاب در دانشگاه ییل و استاد پزشکی تطبیقی، ژنتیک و روان‌پزشکی گفت: «ما امروزه قشر پشتی جانبی پیش‌پیشانی را به‌عنوان مؤلفه اصلی هویت انسان می‌دانیم، اما هنوز نمی‌دانیم چه چیزی آن را در انسان منحصربه‌فرد می‌کند و ما را از سایر گونه‌های نخستی متمایز می‌کند.» وی که نویسنده ارشد این مقاله است ادامه داد: «اکنون ما سرنخ‌های بیشتری داریم.»
محققان برای شناخت بهتر این تفاوت‌ها، ابتدا این پرسش را مطرح کردند که آیا انواعی از سلول وجود دارد که به‌طور انحصاری در انسان یا سایر گونه‌های نخستی‌های غیرانسانی بررسی‌شده وجود داشته باشد یا خیر. پس‌ازاینکه آن‌ها سلول‌های دارای پروفایل‌های بیانی مشابه را گروه‌بندی کردند، ۱۰۹ نوع سلول را مشخص کردند که در نخستی‌ها مشترک بود، اما پنج نوع سلول را نیز مشخص کردند که در تمامی گونه‌ها مشترک نبودند. از میان این موارد، نوعی میکروگلیا (Microglia) یا سلول‌های ایمنی خاص مغز بود که تنها در انسان وجود داشت و نوع دومی نیز تنها بین انسان و شامپانزه مشترک بود.
پژوهشگران دریافتند میکروگلیای ویژه انسان در طول رشد و بزرگ‌سالی وجود دارد. این مسئله نشان می‌دهد که این سلول‌ها به‌جای مبارزه با بیماری‌ها در حفظ و نگهداری مغز نقش دارند.
سستان گفت: «ما انسان‌ها در مقایسه با دیگر گونه‌های نخستی در محیطی بسیار متفاوت با سبک زندگی منحصربه‌فردی زندگی می‌کنیم و سلول‌های گلیا (Glia)، از جمله میکروگلیا، به این تفاوت‌ها بسیار حساس هستند.» وی افزود: «نوع میکروگلیایی که در مغز انسان یافت می‌شود ممکن است نشان‌دهنده پاسخ ایمنی به محیط باشد.»
بررسی بیان ژن در این میکروگلیا یکی دیگر از شگفتی‌های ویژه انسان یعنی حضور ژن FOXP2 را آشکار کرد. این کشف توجه بسیاری را به خود جلب کرد، زیرا واریانت‌های FOXP2 با دیس‌پراکسی کلامی مرتبط است. دیس‌پراکسی کلامی وضعیتی است که در آن بیماران در تولید زبان یا گفتار مشکل دارند. مطالعات دیگر نیز نشان داده است که FOXP2 با سایر بیماری‌های عصب روان‌شناختی مانند اوتیسم، اسکیزوفرنی و صرع ارتباط دارد.
سستان و همکارانش دریافتند که این ژن در نخستی‌ها به‌طور اختصاصی در زیرمجموعه‌ای از نورون‌های تحریکی (Excitatory Neurons) بیان می‌شود و در انسان به‌طور اختصاصی در میکروگلیا بیان می‌شود.
شائوجی ما (Shaojie Ma)، یکی از اعضای پسادکتری در آزمایشگاه سستان گفت: «FOXP2 دهه‌هاست که بسیاری از دانشمندان را مجذوب کرده است، اما بااین‌وجود هیچ ایده‌ای نداشتیم که چه چیزی آن را در انسان در مقایسه با سایر گونه‌های نخستی منحصربه‌فرد می‌کند.» او که یکی از نویسندگان نخست مشترک این مطالعه است ادامه داد: «ما در مورد یافته‌های FOXP2 بسیار هیجان‌زده هستیم، چرا که مسیرهای جدیدی را در مطالعه زبان و بیماری‌ها باز می‌کنند.»
منبع: Yale.edu
Journal Reference:
Ma, Shaojie, Mario Skarica, Qian Li, Chuan Xu, Ryan D. Risgaard, Andrew T. N. Tebbenkamp, Xoel Mato-Blanco, et al. “Molecular and Cellular Evolution of the Primate Dorsolateral Prefrontal Cortex.” Science ۳۷۷, no. 6614 (September 30, 2022): eabo7257. https://doi.org/10.1126/science.abo7257.