Mặc dù sự khác biệt về thể chất giữa con người và các loài linh trưởng không phải người là khá khác biệt, nhưng một nghiên cứu mới cho thấy bộ não của chúng có thể giống nhau một cách đáng kể. Tuy nhiên, những thay đổi nhỏ nhất có thể tạo ra sự khác biệt lớn trong các rối loạn phát triển và tinh thần.
Hiểu được sự khác biệt về phân tử làm cho bộ não con người trở nên khác biệt có thể giúp các nhà nghiên cứu nghiên cứu sự gián đoạn trong quá trình phát triển của nó. Một nghiên cứu mới, được công bố gần đây trên tạp chí Khoa học bởi một nhóm bao gồm giáo sư khoa học thần kinh Andre Sousa của Đại học Wisconsin-Madison, điều tra sự khác biệt và tương đồng của các tế bào ở vỏ não trước trán - vùng phía trước nhất của não, khu vực đóng vai trò trung tâm. vai trò trong các chức năng nhận thức cao hơn -- giữa con người và các loài linh trưởng không phải người như tinh tinh, khỉ Rhesus và khỉ đuôi sóc.
Sự khác biệt về tế bào giữa các loài này có thể làm sáng tỏ các bước trong quá trình tiến hóa của chúng và làm thế nào những sự khác biệt đó có thể liên quan đến các chứng rối loạn, chẳng hạn như bệnh tự kỷ và thiểu năng trí tuệ, được thấy ở người. Sousa, người nghiên cứu sinh học phát triển của não tại Trung tâm Waisman của UW-Madison, đã quyết định bắt đầu bằng việc nghiên cứu và phân loại các tế bào ở vỏ não trước trán với sự hợp tác của phòng thí nghiệm Đại học Yale, nơi ông làm nghiên cứu sinh sau tiến sĩ.
Sousa nói: "Chúng tôi đang định hình vỏ não trước trán hai bên vì nó đặc biệt thú vị. Vùng vỏ não này chỉ tồn tại ở loài linh trưởng. Nó không tồn tại ở các loài khác". "Nó có liên quan đến một số chức năng liên quan về mặt nhận thức cao, chẳng hạn như trí nhớ làm việc. Nó cũng có liên quan đến một số rối loạn tâm thần kinh. Vì vậy, chúng tôi quyết định thực hiện nghiên cứu này để hiểu điều gì độc đáo ở con người trong vùng não này."
Sousa và phòng thí nghiệm của ông đã thu thập thông tin di truyền từ hơn 600.000 tế bào vỏ não trước từ các mẫu mô của người, tinh tinh, khỉ đuôi dài và khỉ đuôi sóc. Họ đã phân tích dữ liệu đó để phân loại các tế bào thành các loại và xác định sự khác biệt trong các tế bào tương tự giữa các loài. Không có gì đáng ngạc nhiên, phần lớn các ô tương đối giống nhau.
"Hầu hết các tế bào thực sự rất giống nhau vì những loài này tương đối gần nhau về mặt tiến hóa," Sousa nói.
Sousa và các cộng sự của ông đã tìm thấy 5 loại tế bào ở vỏ não trước trán không có ở cả 4 loài. Họ cũng tìm thấy sự khác biệt về số lượng của một số loại tế bào nhất định cũng như sự đa dạng giữa các quần thể tế bào tương tự giữa các loài. Khi so sánh tinh tinh với con người, sự khác biệt dường như rất lớn -- từ ngoại hình cho đến khả năng não bộ của chúng. Nhưng ở cấp độ tế bào và di truyền, ít nhất là ở vỏ não trước trán, có rất nhiều điểm tương đồng và không có sự khác biệt.
(adv)
"Phòng thí nghiệm của chúng tôi thực sự muốn biết điều gì độc đáo về bộ não con người. Rõ ràng là từ nghiên cứu này và công việc trước đây của chúng tôi, hầu hết đều giống nhau, ít nhất là ở các loài linh trưởng," Sousa nói.
Những khác biệt nhỏ mà các nhà nghiên cứu tìm thấy có thể là khởi đầu cho việc xác định một số yếu tố độc đáo đó và thông tin đó có thể dẫn đến những khám phá về sự phát triển và rối loạn phát triển ở cấp độ phân tử.
"Chúng tôi muốn biết điều gì đã xảy ra sau sự phân chia tiến hóa giữa con người và các loài linh trưởng khác," Sousa nói. "Ý tưởng là bạn có một đột biến trong một gen hoặc trong một số gen và những gen đó bây giờ có chức năng hơi khác nhau. Nhưng nếu những gen này có liên quan đến sự phát triển của não bộ, chẳng hạn, thì có bao nhiêu tế bào nhất định được tạo ra hoặc tế bào hoạt động như thế nào. kết nối với các tế bào khác, nó ảnh hưởng đến mạch thần kinh và đặc tính sinh lý của chúng như thế nào? Chúng tôi muốn hiểu làm thế nào những khác biệt này dẫn đến sự khác biệt trong não và sau đó dẫn đến những khác biệt mà chúng ta có thể quan sát thấy ở người lớn."
Các quan sát của nghiên cứu được thực hiện trong bộ não của người trưởng thành, sau khi phần lớn quá trình phát triển đã hoàn tất. Điều này có nghĩa là sự khác biệt có thể xảy ra trong quá trình phát triển của não bộ. Vì vậy, bước tiếp theo của các nhà nghiên cứu là nghiên cứu các mẫu từ những bộ não đang phát triển và mở rộng phạm vi điều tra của họ ra ngoài vỏ não trước trán để có khả năng tìm ra nơi và thời điểm những khác biệt này bắt nguồn. Hy vọng rằng thông tin này sẽ dẫn đến một nền tảng vững chắc hơn để đặt nghiên cứu về rối loạn phát triển lên hàng đầu.
"Chúng tôi có thể làm những điều phi thường, đúng không? Chúng tôi đang nghiên cứu về chính sự sống, vũ trụ, v.v. Và điều này thực sự độc đáo khi bạn nhìn xung quanh," Sousa, người có nhóm bao gồm các sinh viên tốt nghiệp Ryan Risgaards và Zachary Gomez- nói. Sanchez, thực tập sinh nghiên cứu Danielle Schmidt, và các sinh viên đại học Ashwin Debnath và Cade Hottman. "Nếu chúng ta có những khả năng độc đáo này, thì đó phải là thứ gì đó trong não, phải không? Có thứ gì đó trong não cho phép chúng ta làm tất cả những điều đó và chúng ta thực sự muốn biết nó là gì."
Nguồn Đại học Wisconsin-Madison
