ژن اختصاصی انسان؛ کلید پیچیدگی مغز یا کندی رشد آن؟
دانشمندان در پژوهشی جدید دریافتهاند که سلولهای ایمنی مغز انسان موسوم به میکروگلیا، برخلاف موشها که در عرض چند هفته بالغ میشوند، برای رسیدن به بلوغ کامل به چهار تا هشت سال زمان نیاز دارند. این روند کند رشدی که به دلیل فعالیت یک ژن اختصاصی انسان رخ میدهد، میتواند توضیحدهنده پیچیدگی شگفتانگیز و تواناییهای شناختی مغز انسان باشد. این یافته که در تاریخ اول سپتامبر ۲۰۲۶ در ScienceDaily منتشر شده، دریچهای نو به سوی درک تفاوتهای بنیادین مغز انسان و سایر پستانداران میگشاید.
رشد کند میکروگلیا؛ عاملی برای پیچیدگی مغز
میکروگلیاها فراوانترین سلولهای ایمنی در مغز هستند که وظیفه محافظت از مغز در برابر عوامل بیماریزا، پاکسازی نورونهای آسیبدیده و حمایت از رشد طبیعی مغز را بر عهده دارند. اکنون پژوهشگران موسسه زاکرمن کلمبیا (Columbia's Zuckerman Institute) برای اولین بار کشف کردهاند که میکروگلیاهای انسان، مشابه نورونهای انسانی، بسیار کندتر از سلولهای مشابه در سایر حیوانات بالغ میشوند. این کشف که توسط کارلوس دیاز-سزار (Carlos Diaz-Salazar) و همکارانش انجام شده، نشان میدهد که این روند کند توسعه ممکن است به میکروگلیاهای انسان اجازه دهد تا به شیوههایی بر مغز انسان تأثیر بگذارند که منجر به تواناییهای شناختی قدرتمند ما میشود. دکتر دیاز-سزار، نویسنده اصلی این مطالعه که در مجله Neuron منتشر شده، معتقد است این رشد آهسته، عاملی کلیدی در شکلگیری قابلیتهای منحصربهفرد مغز انسان است.
نقش ژن SRGAP2 در تکامل مغز انسان
آزمایشگاه فرانک پولکس (Franck Polleux) بیش از ۱۵ سال را صرف مطالعه ژن SRGAP2 کرده است؛ ژنی که در میان دهها ژن دیگر، به طور خاص در انسانها تکثیر شده است. هدف اصلی این گروه، درک ویژگیهای بیولوژیکی است که مغز انسان را از مغز سایر حیوانات متمایز میکند. تحقیقات پیشین دکتر پولکس نشان داده بود که نسخههای اختصاصی انسان از ژن SRGAP2، تعداد سیناپسها یا اتصالات نورونی را افزایش داده و همزمان باعث بلوغ بسیار کند این سیناپسها میشوند. هر دوی این ویژگیها، از مشخصههای بارز نورونهای انسانی در میان پستانداران هستند. نتیجه این فرآیند، شبکهای متراکمتر و قویتر از اتصالات عصبی است که میتواند توانایی مغز برای پردازش و ذخیرهسازی اطلاعات را بهبود بخشد. این یافتهها نشان میدهند که ژن SRGAP2 نقش محوری در ایجاد ساختار پیچیده و کارآمد مغز انسان ایفا میکند.
فراوانی شگفتانگیز SRGAP2 در میکروگلیا
در پژوهش جدید، دکتر دیاز-سزار به یافتهای غیرمنتظره دست یافت: نسخههای اختصاصی انسان از ژن SRGAP2، تقریباً ۱۰ برابر بیشتر در میکروگلیاها نسبت به نورونها یافت شدند. این موضوع باعث طرح این سوال شد که چرا این ژن باید در میکروگلیاها اینقدر فعال باشد. دکتر پولکس، محقق اصلی موسسه زاکرمن، این یافته را بسیار قابل توجه دانست و بر اهمیت درک نقش این ژن در سلولهای ایمنی مغز تأکید کرد. این کشف نشان میدهد که تأثیر ژن SRGAP2 فراتر از نورونها بوده و به طور چشمگیری بر سلولهای میکروگلیا نیز اثر میگذارد، که این خود میتواند پیامدهای مهمی برای فهم ما از توسعه مغز داشته باشد.
سایت اختصاصی مطبتان را همین امروز بسازید
نوبتدهی آنلاین، یادآوری پیامکی خودکار و درگاه پرداخت آنلاین — بدون وردپرس و بدون دانش فنی، ظرف چند دقیقه.
شروع رایگان ←میکروگلیا و شکلدهی مدارهای عصبی در حال رشد
طی دو دهه گذشته، دانشمندان دریافتهاند که میکروگلیاها فراتر از مبارزه با عفونتها و ترمیم آسیبهای مغزی عمل میکنند. این سلولها که حدود ۵ تا ۱۰ درصد از سلولهای مغز را تشکیل میدهند، در سازماندهی مغز در حال رشد نیز نقش دارند. در طول دوره رشد، میکروگلیاها بر اینکه کدام سیناپسها توسط نورونها حفظ و کدامها حذف میشوند، تأثیر میگذارند. آنها همچنین میتوانند سیناپسها را حساستر یا کمتر حساس کنند و به تنظیم دقیق ارتباطات در مدارهای مغزی کمک نمایند. آزمایشها با استفاده از موشها و سلولهای انسانی نشان داد که نسخههای اختصاصی انسان از ژن SRGAP2، روند رشد میکروگلیاهای انسانی را به طرز چشمگیری کند میکنند. در حالی که میکروگلیاهای موشها در حدود سه هفته بالغ میشوند، میکروگلیاهای انسانی به حدود چهار تا هشت سال زمان برای رسیدن به بلوغ نیاز دارند. دکتر دیاز-سزار توضیح میدهد که این ژن نه تنها سرعت رشد نورونها را کنترل میکند، بلکه طبیعت آن را برای کنترل رشد میکروگلیاها که برای توسعه نورونها حیاتی هستند، انتخاب کرده است تا این دو در طول دوره رشد همگام باشند.
جمعبندی
یافتههای جدید درباره نقش ژن SRGAP2 و رشد کند میکروگلیاها در انسان، درک ما را از چگونگی شکلگیری مغز پیچیده و توانمند انسان عمیقتر میکند. این پژوهش نشان میدهد که تفاوتهای مولکولی و سلولی، به ویژه در زمانبندی فرآیندهای رشدی، میتواند اساس قابلیتهای شناختی منحصربهفرد ما باشد. درک این مکانیسمها میتواند در آینده به توسعه رویکردهای درمانی برای اختلالات عصبی رشدی کمک کند.
پرسشهای پرتکرار
چرا رشد میکروگلیا در انسان اینقدر طول میکشد؟
رشد کند میکروگلیا در انسان به دلیل فعالیت ژن SRGAP2 است که به طور اختصاصی در انسانها تکثیر شده است. این ژن باعث میشود میکروگلیاهای انسانی برای رسیدن به بلوغ کامل، چهار تا هشت سال زمان نیاز داشته باشند، در حالی که این فرآیند در موشها تنها چند هفته طول میکشد. این کندی رشد احتمالاً به شکلگیری پیچیدگیهای مغز انسان کمک میکند.
نقش میکروگلیا در مغز چیست؟
میکروگلیاها سلولهای ایمنی مغز هستند که وظایف متعددی دارند. آنها از مغز در برابر عوامل بیماریزا محافظت میکنند، سلولهای مرده یا آسیبدیده را پاکسازی کرده و در سازماندهی و شکلدهی مدارهای عصبی در حال رشد نقش دارند. همچنین در تنظیم ارتباطات بین نورونها از طریق تأثیر بر سیناپسها مشارکت میکنند.
چرا ژن SRGAP2 در میکروگلیاهای انسان فراوانتر است؟
دلیل دقیق فراوانی ۱۰ برابری ژن SRGAP2 در میکروگلیاهای انسانی نسبت به نورونها هنوز مشخص نیست، اما این یافته نشان میدهد که این ژن نقش مهمی در عملکرد و توسعه میکروگلیاها ایفا میکند. پژوهشگران معتقدند این فراوانی بالا ممکن است به تنظیم دقیق فرآیندهای رشدی و عملکردی میکروگلیاها کمک کند که در نهایت بر پیچیدگی مغز انسان تأثیر میگذارد.