منوعات

ليس خاصًا بالبشر ولكنه فريد من نوعه: يحدد الباحثون عاملاً مشاركًا في توسع الدماغ لدى البشر

ما الذي يجعلنا بشرا؟ وفقا لعلماء الأحياء العصبية، هذه هي القشرة المخية الحديثة لدينا. هذه الطبقة الخارجية من الدماغ غنية بالخلايا العصبية وتسمح لنا بالتفكير بشكل تجريدي، وإنشاء الفن، والتحدث بلغات معقدة. حدد فريق دولي بقيادة الدكتورة ماريكه ألبرت من مركز العلاجات التجديدية في دريسدن (CRTD) في جامعة TUD للتكنولوجيا في دريسدن، عاملاً جديدًا ربما يكون قد ساهم في توسع القشرة المخية الحديثة لدى البشر. ونشرت النتائج في مجلة إمبو.

القشرة المخية الحديثة هي الطبقة الخارجية المطوية المميزة للدماغ والتي تشبه حبة الجوز. وهو مسؤول عن الوظائف المعرفية العليا مثل التفكير المجرد والفن واللغة. يوضح الدكتور ماريك ألبرت، رئيس مجموعة الأبحاث في CRTD: «القشرة المخية الحديثة هي الجزء الأحدث تطورًا من الدماغ». “تمتلك جميع الثدييات قشرة جديدة، لكنها تختلف في الحجم والتعقيد. القشرة الحديثة لدى الإنسان والرئيسيات لها طيات، بينما، على سبيل المثال، لدى الفئران قشرة جديدة ناعمة تمامًا، دون أي طيات.”

تزيد الطيات المميزة للدماغ البشري من مساحة سطح القشرة المخية الحديثة. تحتوي القشرة المخية البشرية الحديثة على عدد أكبر من الخلايا العصبية التي تدعم الوظائف المعرفية المعقدة.

لا تزال الآليات الجزيئية الكامنة وراء تطور القشرة المخية الحديثة غير معروفة إلى حد كبير. يوضح الدكتور ألبرت: “ما هي الجينات المسؤولة عن الاختلافات بين الأنواع في حجم القشرة المخية الحديثة؟ ما هي العوامل التي ساهمت في توسع الدماغ لدى البشر؟ إن الإجابة على هذه الأسئلة أمر بالغ الأهمية لفهم تطور الدماغ البشري وربما مكافحة اضطرابات الصحة العقلية”.

قوة عضويات الدماغ

وللبحث عن العوامل المؤثرة على توسع الدماغ، قارنت مجموعة ألبرت تطور أدمغة الفئران وأدمغة البشر. “الخلايا الجذعية لدى الفئران لا تنقسم أو تنتج عددًا كبيرًا من الخلايا العصبية مثل تلك الموجودة في الرئيسيات. وعلى النقيض من ذلك، يمتلك البشر أعدادًا كبيرة من الخلايا الجذعية في الدماغ النامي. وتميل هذه المجموعة الواسعة جدًا من الخلايا الجذعية إلى زيادة عدد الخلايا الجذعية”. يوضح الدكتور ألبرت عدد الخلايا العصبية وحجم الدماغ.

واكتشف الفريق عاملاً موجوداً لدى البشر ولكن ليس لدى الفئران. وباستخدام تقنية زراعة الخلايا ثلاثية الأبعاد، اختبرت المجموعة ما إذا كان العامل الذي تم تحديده حديثًا يمكن أن يؤثر على توسع القشرة المخية الحديثة. “بفضل الأبحاث الحائزة على جائزة نوبل عام 2012، أصبح من الممكن تحويل أي خلية إلى خلية جذعية. ويمكن بعد ذلك تحويل هذه الخلية الجذعية إلى نسيج ثلاثي الأبعاد يشبه العضو، على سبيل المثال الدماغ”. يوضح الدكتور ألبرت: “يجعل من الممكن دراسة التطور والأمراض مباشرة في الأنسجة البشرية”.

قد لا تبدو مزارع الدماغ ثلاثية الأبعاد هذه، أو عضيات الدماغ، مثل أدمغة للعين غير المدربة، ولكنها تحاكي التعقيد الخلوي للأدمغة النامية. يقول الدكتور ألبرت: “معظم أنواع الخلايا في الدماغ النامي موجودة. وهي تتفاعل، وترسل الإشارات، ويتم ترتيبها بنفس الطريقة كما في الدماغ البشري الحقيقي”.

وباستخدام عضويات دماغية ثلاثية الأبعاد، تمكنت المجموعة من إظهار أن عامل النمو، المسمى إيبيريجولين، يعزز في الواقع انقسام الخلايا الجذعية وتوسيعها في الدماغ النامي.

كل شيء عن المبلغ

“مع العلم أن الإيبيريجولين يحفز توسع الخلايا الجذعية القشرية الحديثة البشرية، نظرنا إلى الجين الذي يرمز للإيبيريجولين وحاولنا تتبعه من خلال الشجرة التطورية”، تشرح المؤلفة الرئيسية للدراسة، باولا كوبيلوس، طالبة الدكتوراه في CRTD. الجين ليس مقتصرًا على البشر، ولكنه موجود أيضًا في الرئيسيات الأخرى وحتى الفئران. تشرح باولا كوبيوس: “لا يتم إنتاج الإيبيريغولين في دماغ الفأر النامي، لأن الجين يتم إيقافه بشكل دائم ولا يتم استخدامه. لقد كنا مهتمين بفهم ما إذا كانت هناك اختلافات في كيفية عمل الإيبيريغولين في البشر والرئيسيات الأخرى”.

تحول الباحثون مرة أخرى إلى تكنولوجيا الزراعة ثلاثية الأبعاد. وباستخدام الخلايا الجذعية للغوريلا، أنتج الباحثون عضويات في دماغ الغوريلا. يوضح الدكتور ألبرت: “الغوريلا من الأنواع المهددة بالانقراض. ولا نعرف سوى القليل جدًا عن نمو دماغها. وتوفر العضيات المصنوعة من الخلايا الجذعية طريقة لدراسة نمو دماغها دون أي تفاعل مع الأنواع”.

من خلال مقارنة تأثير الإيبيريجولين على عضويات دماغ الإنسان والغوريلا، وجد الفريق أن إضافة الإيبيريجولين إلى عضويات دماغ الغوريلا يمكن أن يعزز توسع الخلايا الجذعية. ومع ذلك، فإن إضافة المزيد من الإيبيريجولين إلى عضويات الدماغ البشري لم يكن له نفس التأثير. قد يكون هذا بسبب أن القشرة المخية الحديثة للإنسان قد تطورت بالفعل إلى حد كبير جدًا.

ويخلص الدكتور ألبرت إلى أنه “على عكس العوامل التي تم تحديدها سابقًا، لا يبدو أن الإيبيريجولين في حد ذاته يقتصر على البشر. وبدلاً من ذلك، يبدو أن كمية عامل النمو هي المنظم الحاسم للاختلافات بين الأنواع”.

لا تعمل هذه الدراسة على تعزيز فهمنا لتفرد البشر فحسب، بل تسلط الضوء أيضًا على أهمية التقنيات الجديدة التي تقدم مكملات أخلاقية وغير جراحية للأبحاث الحيوانية.

تم إجراء الدراسة بالتعاون مع كلية كينجز لندن، وكلية كارل جوستاف كاروس الطبية في جامعة TU دريسدن، ومعهد ماكس بلانك لبيولوجيا الخلايا الجزيئية وعلم الوراثة، وكلية الطب في هانوفر.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى