کشف عنصر گمشده: چرا مغز انسان متفاوت است؟
رکنا: مطالعه‌ای جدید از دانشگاه کالیفرنیا در سن‌دیگو نشان می‌دهد که ناحیه ژنتیکی HAR123 می‌تواند به‌عنوان کلید تمایز مغز انسان از سایر گونه‌ها و پیدایش توانایی‌های شناختی متمایز نقش داشته باشد. این کشف راهی تازه برای درک تکامل ذهنی و انعطاف‌پذیری فکری انسان فراهم می‌کند.
به گزارش رکنا، بر اساس گزارشی جدید از دانشگاه کالیفرنیا در سن‌دیگو، بخشی از ژنوم انسان که به نام HAR123 شناخته می‌شود، ممکن است در تمایز و توانایی‌های شناختی منحصربهفرد مغز انسان و تفاوت آن با مغز دیگر گونه‌ها نقش مهمی ایفا کند.
این پژوهش پرده از رازهایی درباره تفاوت میان مغز انسان و حیواناتی مانند شامپانزه‌ها برداشته است؛ تفاوت‌هایی که توضیح می‌دهد چرا مغز انسان از ظرفیت‌ها و توانایی‌های بیشتری برخوردار است.
بنابر یافته‌های محققان دانشگاه سن‌دیگو، جواب این تمایزات ممکن است در بخش‌هایی از کدهای ژنتیکی انسان که به ناحیه‌های شتاب‌یافته انسانی معروف هستند نهفته باشد. این نواحی در مسیر تکامل تغییرات سریع و غیرعادی داشته‌اند و همین تغییرات، شاید منشأ ویژگی‌های متمایزکننده انسان باشد.
مفهوم نواحی شتاب‌یافته انسانی
نواحی شتاب‌یافته انسانی نه ژن بلکه تقویت‌کننده‌هایی هستند که به رونویسی ژن‌ها کمک می‌کنند. این توالی‌های دی‌ان‌ای تنظیم‌کننده‌های مهم ژنتیکی محسوب می‌شوند. نقش اصلی آن‌ها تنظیم ژن‌هایی است که مسئول تفاوت‌های سلولی و رشد اندام‌های بدن هستند.
بیشتر این نواحی در بخش‌هایی از ژنوم قرار دارند که به توسعه و عملکرد مغز مرتبط‌اند. از این رو، محققان باور دارند که این نواحی برگ برنده‌ای در تفاوت‌های شناختی انسان به حساب می‌آیند.
نکته کلیدی: تفاوت‌های HAR123 در مغز انسان
مطالعات اخیر به کشف ناحیه‌ای به نام HAR123 انجامیده که در رشد مغز انسان و تمایز آن از مغز شامپانزه تأثیرگذار است. نسخه انسانی این ناحیه، ویژگی‌های منحصر‌به‌فردی دارد که به‌طور مستقیم با تکامل عصبی انسان ارتباط دارد.
HAR123 نسخه انسانی به واسطه ژنی به نام H1C1 بر تشکیل سلول‌های پیش‌ساز عصبی تأثیر می‌گذارد و نتایج متفاوتی نسبت به نسخه شامپانزه ایجاد می‌کند. این سلول‌ها در نهایت به دو گروه تقسیم می‌شوند:
- نورون‌ها: سلول‌هایی که مسئول ارسال اطلاعات حسی و پیام‌های عصبی در بدن هستند.
- سلول‌های گلیال: سلول‌هایی که مسئول تغذیه و حمایت از نورون‌ها و تثبیت عملکرد آن‌ها هستند.
مطالعات نشان داده‌اند که نسخه شامپانزه‌ای HAR123 نمی‌تواند به اندازه نسخه انسانی موجب تکاملی این سلول‌ها شود؛ نتیجه‌ای که به پیچیدگی بیشتر مغز انسان منجر می‌شود.
آزمایش حذف ژنتیکی با استفاده از فناوری CRISPR
برای بررسی نقش حیاتی HAR123، پژوهشگران از تکنیک ویرایش ژنتیکی CRISPR-Cas9 بهره بردند تا این ناحیه را از سلول‌های بنیادی انسان حذف کنند. یافته‌ها نشان دادند که با حذف این بخش از ژنوم، فرآیند تشکیل نورو‌اکتودرم - لایه ابتدایی سلول‌ها که بعدها به دستگاه عصبی تبدیل می‌شود - کاهش می‌یابد. همچنین، ژن‌های مربوط به رشد عصبی به میزان قابل‌توجهی تحت تأثیر قرار گرفتند.
ارتباط با انعطاف‌پذیری شناختی
یکی از مهم‌ترین کشفیات پژوهشگران این است که HAR123 ارتباط مستقیمی با انعطاف‌پذیری شناختی دارد؛ توانایی تغییر نگرش‌ها، تطبیق با شرایط جدید و به‌روزرسانی داده‌ها در ذهن. آزمایش‌ها نشان دادند که حذف HAR123 توانایی حیوانات در تغییر رفتارشان بر اساس شرایط مختلف کاهش می‌دهد و همچنین نسبت نورون‌ها به گلیال‌ها در مغزشان تغییر می‌کند.
بر این اساس، نقش HAR123 در توانایی‌های منحصربهفرد انسان، مانند یادگیری ، تصمیم‌گیری و تفکر خلاق ، بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
ارتباط احتمالی با اختلالات عصبی
نتایج این مطالعات نشان می‌دهد که HAR123 شاید در اختلالاتی همچون اوتیسم و بیش‌فعالی و کمبود توجه (ADHD) نیز دخیل باشد، زیرا تغییرات نسبت میان نورون‌ها و سلول‌های گلیال با این بیماری‌ها مرتبط است. این احتمال وجود دارد که دیگر نواحی شتاب‌یافته در ژنوم انسان نیز در شکل‌گیری صفات خاص انسانی نقش ایفا کنند.
پژوهش همچنان ادامه دارد تا به اسرار بیشتری درباره نحوه ایجاد تفاوت‌های شگفت‌انگیز مغز انسان پی برده شود.
ارسال نظر