مغز انسان برخلاف باورهای پیشین، یک اندام واحد نیست؛ بلکه از دو سیستم کاملاً مجزا تشکیل شده که در مسیر تکامل، پیش از پیوند خوردن به یکدیگر، بهصورت مستقل رشد کردهاند. پژوهشگران دانشگاه استنفورد این موضوع را هنگام بررسی یک چالش آزمایشگاهی دیرینه کشف کردند؛ اینکه چرا سلولهای بنیادی ساقه مغز در محیط کشت آزمایشگاهی بهسختی رشد میکنند، درحالیکه سلولهای بخش جلویی مغز بهسادگی تکثیر میشوند.
کشف دو گروه سلولی متمایز
بررسی مراحل اولیه شکلگیری مغز نشان داد که بخشهای جلویی و عقبی این اندام از دستههای سلولی کاملاً متفاوتی منشأ میگیرند. تا پیش از این تصور میشد تمام ساختار مغز از یک سلول والد اولیه شکل میگیرد. بااینحال، مشاهده جنین در مرحله گاسترولاسیون (مرحله حیاتی تکوین که طی آن دستهای از سلولهای ساده ساختارهای اصلی بدن را پایهریزی میکنند) وجود دو گروه سلولی کاملاً متمایز را آشکار کرد.
بیشتر بخوانید: دلایل خوابآلودگی بعد از غذا و راههای مدیریت آن
محققان میگویند یکی از این گروهها منحصراً برای تشکیل بخش جلویی مغز برنامهریزی شده و گروه دیگر صرفاً ایجاد بخش عقبی را برعهده دارد. بررسیهای ژنتیکی بیشتر مشخص کرد که دستورالعملهای زیستی درون این دو گروه بهگونهای متفاوت بستهبندی شدهاند که مسیر رشد آنها را بدون تلاقی از یکدیگر جدا میکند.
تکامل مستقل و ریشههای ۵۰۰ میلیون ساله
بهگفته دانشمندان، احتمالاً قرارگیری مغز در قالب یک اندام واحد کارایی بیشتری داشته، اما ساختار زیستی انسان هنوز بر پایه روشی کهن عمل میکند که مغز را از دو بخش مجزا میسازد. پژوهشگران بر این باور هستند که در گذشتههای بسیار دور فرگشت، این دو سیستم عصبی در بخشهای فیزیکی متفاوتی از بدن جانوران ابتدایی قرار داشتند؛ مشابه شبکههای عصبی مجزایی که امروزه در بدن عروسهای دریایی دیده میشود.
بخش عقبی مغز که در پایه جمجمه قرار دارد، مرکز کنترل خودکار بدن است و عملکردهای حیاتی مانند ضربان قلب، تنفس و چرخههای خواب را مدیریت میکند. در مقابل، بخشهای میانی و جلویی مغز به تفکر سطح بالا از جمله زبان، منطق و استدلال انتزاعی اختصاص دارند. با وجود این خاستگاههای جداگانه، این دو سامانه برای پیشبرد فعالیتهای روزمره پیوندی یکپارچه دارند.
محققان همین ساختار دوگانه را در کرمهای سردوکی (Acorn worms) نیز شناسایی کردهاند؛ جاندارانی دریایی که نیای مشترک بسیار قدیمی با انسان دارند و وجود این سازوکار در آنها نشان میدهد طراحی دوگانه مغز دستکم ۵۰۰ میلیون سال قدمت دارد.
این کشف بزرگ که نتایج آن در ژورنال علمی Nature Neuroscience منتشر شده، دستاوردی مهم در حوزه پزشکی بهشمار میرود. تیم پژوهشی با تکیه بر دانش نحوه شکلگیری منحصربهفرد سلولهای بخش عقبی، موفق شده است برای نخستینبار در محیط آزمایشگاه سلولهای بنیادی انسانی را به نورونهای حرکتی کارآمد این بخش تبدیل کند. توانایی تولید این سلولهای عصبی خاص میتواند تحقیقات روی بیماریهای کشنده تخریبکننده اعصاب مانند اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) و آتروفی عضلانی نخاعی (SMA) را سرعت بخشد؛ بیماریهایی که بهطور ویژه نورونهای حرکتی بخش پایینی مغز را هدف قرار میدهند و به آنها آسیب میزنند.
بیشتر بخوانید: آخرین وضعیت نوسازی ناوگان اورژانس پیش بیمارستانی استان اصفهان · بحران کمبود پزشک در آمریکا: امنیت ملی در خطر!
