کشف تفاوت‌های سلولی در تکامل مغز بین انسان‌های مدرن و اولیه

گروهی از محققان موسسه ماکس پلانک آلمان با انجام مطالعه‌ای پی بردند تقسیم سلول‌های بنیادی در انسان‌های مدرن نسبت به نئاندرتال‌ها (گونه‌ای از انسان‌های اولیه) طی زمان بیشتری انجام و این امر موجب کاهش اشتباه در تقسیم سلولی و عملکرد بهتر مغز می‌شود.

کد خبر: ۴۸۵۹۸۲

تاریخ: ۱۱ مرداد ۱۴۰۱ - ۰۸:۳۸

به گزارش گروه علم و آموزش ایران اکونومیست از پایگاه اطلاع‌رسانی مدیکال نیوز، نئاندرتال‌ها بر اساس فرضیه‌های مختلف نزدیک‌ترین خویشاوند به انسان مدرن به شمار می‌آیند. بنابراین مقایسه‌ها با آنها به یافته‌های جالبی از این جهت منجر می‌شود که چرا انسان امروزی منحصر به فرد است، برای نمونه در مورد تکامل مغز.

پوسته مغز گسترده‌ترین بخش لایه بیرونی مغز در پستانداران، منحصر به فرد و برای انجام برخی توانایی‌های شناختی ضروری است. این لایه طی دوره تکامل انسان‌ها و در اجداد انسان‌های مدرن و نئاندرتال‌ها گسترش یافت و در نتیجه اندازه مغز نئاندرتال‌ها و انسان‌های مدرن یکسان است.

با وجود این اطلاعات، تقریبا دانشی در مورد تفاوت‌های سلولی مغزهای انسان‌های مدرن به‌ویژه از جهت کارکرد و توسعه مغز وجود ندارد. محققان موسسه زیست‌شناسی مولکولی و ژنتیک ماکس پلانک در درسدن و موسسه تکامل مردم‌شناسی ماکس پلانک در لایپزیگ آلمان اکنون کشف کرده‌اند سلول‌های بنیادی عصبی (سلول‌هایی که نورون‌ها در توسعه‌ بخش نئوکورتکس مغز از آن ناشی می‌شوند)، زمان بیشتری برای تقسیم کوروموزوم‌ها در انسان‌های مدرن صرف می‌کنند تا انسان‌ها نئاندرتال‌. این امر باعث می‌شود اشتباهات کمتری به وقوع بپیوندد و می‌تواند منجر به روند بهتر برای تکامل مغز و کارکردهای آن شود. این مطالعه تفاوت‌های سلولی را در توسعه مغز بین انسان‌های مدرن و نئاندرتال‌ها نشان می‌دهد.

بعد از اینکه اجداد انسان‌های مدرن از اجداد نئاندرتال‌ها و دنیسوواها (اجداد آسیایی‌شان) جدا شدند، حدود یکصد آمینو اسید (اجزای تشکیل‌دهنده پروتئین در سلول‌ها و بافت‌ها) در انسان مدرن تغییر و به همه نسل‌های انسان‌های مدرن سرایت کرد. اهمیت زیست‌شناختی این تغییرات پیشتر مطرح و شناخته شده است. اما شش آمینو اسید از این یکصد آمینو اسید در سه پروتئین نقش کلیدی در تقسیم کروموزوم‌ها دارند و اطلاعات ژنتیکی را با خود حمل می‌کنند.

فیلیپ برمودزس محقق ارشد این مطالعه می‌گوید: پی بردیم که ۳ آمینو اسید انسان مدرن در دو پروتئین موجب متافاز (یک مرحله تقسیم سلولی) طولانی‌تر می‌شوند. مرحله متافاز مرحله‌ای است که کروموزوم‌ها برای تقسیم سلولی اماده می‌شوند و همین طولانی‌بودن آن موجب کاهش اشتباهات می‌شود.

این گروه از محققان ابتدا تغییرات مغزی را در موش‌ها جست وجو کردند. موش‌ها شبیه‌ترین به نئاندرتال‌ها در مورد جایگاه و نقش شش آمینو اسید هستند بنابراین تغییرات یادشده آنها را به الگویی برای تکامل مغز انسان تبدیل کرد. آنها سپس آمینو اسیدهای قدیمی را به اندام‌واره‌های مغز انسانی تزریق کردند؛ ساختارهای مینیاتوری که می‌تواند از سلول‌های بنیادی انسانی در کشت بافت‌های سلولی در آزمایشگاه رشد و جنبه‌های تکامل مغز انسانی را تکرار کند.

مورا برمودز در این مورد گفت: متافاز در این مورد کوتاه‌تر شده و ما فهمیدیم که اشتباهات بیشتری در تقسیم کروموزومی روی داد. همین امر نشان می دهد تغییرات سه آمینو اسید انسان مدرن موجب کاهش اشتباهات در تقسیم کروموزومی در انسان مدرن نسبت به نئاندرتال‌هاست.

وی افزود: مطالعه نشان داد برخی جنبه های تکامل و کارکرد مغز انسان مدرن می‌تواند به اندازه مغز وابسته باشد؛ زیرا اندازه مغز نئاندرتال ها و انسان های مدرن یکسان است. یافته ها  همچنین حاکی از آن است که کارکرد مغز در نئاندرتال‌ها بیشتر تابعی از اشتباهات کروموزومی بوده است.