কি আধুনিক মানুষ অনন্য করে তোলে? আমাদের নিকটতম আত্মীয়, নিয়ান্ডারটালদের সাথে তুলনা, তাই আকর্ষণীয় অন্তর্দৃষ্টি দেয়। মানুষের জ্ঞানের বিবর্তনের প্রধান ব্যাখ্যাগুলির মধ্যে একটি হল মস্তিষ্কের বিকাশের সময় মস্তিষ্কের আকার এবং নিউরন উৎপাদন বৃদ্ধি বলে মনে করা হয়।
নিয়ান্ডারথাল মস্তিষ্কের আকার আধুনিক মানুষের মতো ছিল কিন্তু আকারে ভিন্ন ছিল। আমরা জীবাশ্ম থেকে যা বলতে পারি না তা হল নিওকর্টেক্সের মতো মস্তিষ্কের স্তরগুলির কার্যকারিতা বা সংগঠনে নিয়ান্ডারথাল মস্তিষ্ক কীভাবে আলাদা হতে পারে।
থেকে বিজ্ঞানীরা সর্বোচ্চ প্লাংক ইনস্টিটিউট ড্রেসডেনের মলিকুলার সেল বায়োলজি অ্যান্ড জেনেটিক্স (এমপিআই-সিবিজি) এখন বেসাল রেডিয়াল গ্লিয়া উৎপাদনের উপর ট্রান্সকেটোলেজ-জাতীয় 1 (TKTL1) প্রোটিনের একক অ্যামিনো অ্যাসিড পরিবর্তনের প্রভাব বিশ্লেষণ করেছে, যেগুলো নিওকোর্টেক্সের বেশির ভাগ উৎপন্ন করে। . তারা দেখতে পেল যে TKTL1 প্রোটিনের আধুনিক মানব রূপ, যা নিয়ান্ডারটাল বৈকল্পিক থেকে শুধুমাত্র একটি একক অ্যামিনো অ্যাসিড দ্বারা পৃথক, এক ধরণের মস্তিষ্কের বংশজাত কোষকে বাড়িয়ে দেয়, যাকে বলা হয় বেসাল রেডিয়াল গ্লিয়া, আধুনিক মানুষের মস্তিষ্ক.
ক্রমবর্ধমান নিওকর্টেক্সের বেশিরভাগ নিউরন, মস্তিষ্কের একটি এলাকা যা অনেক জ্ঞানীয় কাজের জন্য অপরিহার্য, বেসাল রেডিয়াল গ্লিয়াল কোষ দ্বারা উত্পাদিত হয়। বিজ্ঞানীরা উপসংহারে পৌঁছেছেন যে TKTL1-এ এই একক মানব-নির্দিষ্ট অ্যামিনো অ্যাসিড প্রতিস্থাপন আধুনিক মানুষের নিওকর্টেক্সের বিকাশমান সামনের লোবে নিয়ান্ডারটালসের তুলনায় উচ্চতর নিউরন উত্পাদনকে অন্তর্নিহিত করে কারণ TKTL1 কার্যকলাপ বিশেষ করে ভ্রূণের মানব মস্তিষ্কের সামনের লোবে বেশি।
ড্রেসডেনের ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক ইনস্টিটিউট অফ মলিকুলার সেল বায়োলজি অ্যান্ড জেনেটিক্স (এমপিআই-সিবিজি) এর অন্যতম প্রতিষ্ঠাতা পরিচালক উইল্যান্ড হাটনারের গবেষণা গোষ্ঠীর সর্বশেষ গবেষণাটি ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক ইনস্টিটিউটের পরিচালক সভান্তে পাবোর সহযোগিতায় করা হয়েছিল লিপজিগের বিবর্তনীয় নৃবিজ্ঞানের জন্য, এবং ইউনিভার্সিটি হাসপাতালের ড্রেসডেনের পলিন উইমবার্গার এবং তাদের সহকর্মীরা।
বিজ্ঞানীরা প্রধানত ফোকাস করেছেন: প্রোটিন ট্রান্সকেটোলেজ-লাইক 1 (TKTL1)। আধুনিক মানুষের মধ্যে, TKTL1 প্রশ্নে ক্রম অবস্থানে একটি আর্জিনিন ধারণ করে, যেখানে নিয়ান্ডারটাল TKTL1 সম্পর্কিত অ্যামিনো অ্যাসিড লাইসিন রয়েছে। ভ্রূণের মানব নিওকর্টেক্সে, TKTL1 নিওকোর্টিক্যাল প্রোজেনিটর কোষে পাওয়া যায়, যে কোষগুলি থেকে সমস্ত কর্টিকাল নিউরন উৎপন্ন হয়। উল্লেখযোগ্যভাবে, ফ্রন্টাল লোবের প্রোজেনিটর কোষে TKTL1 এর মাত্রা সর্বোচ্চ।
বিজ্ঞানীরা নিওকর্টেক্স বিকাশের জন্য এই একটি অ্যামিনো অ্যাসিড পরিবর্তনের তাত্পর্য অনুসন্ধান করেছেন। তারা আধুনিক মানব বা TKTL1 এর নিয়ান্ডারটাল রূপটি ইঁদুরের ভ্রূণের নিওকর্টেক্সে প্রবর্তন করেছিল।
তারা দেখেছেন যে বেসাল রেডিয়াল গ্লিয়াল কোষ, যে ধরনের নিওকোর্টিক্যাল প্রোজেনিটররা একটি বড় মস্তিষ্কের চালিকা শক্তি বলে মনে করা হয়, TKTL1 এর আধুনিক মানব রূপের সাথে বৃদ্ধি পেয়েছে কিন্তু নিয়ান্ডারটাল বৈকল্পিকের সাথে নয়। ফলস্বরূপ, আধুনিক মানব TKTL1 সহ ইঁদুর ভ্রূণের মস্তিষ্কে আরও নিউরন রয়েছে।
গবেষকরা পরবর্তীতে এই প্রভাবগুলির জন্য কতটা তাৎপর্যপূর্ণ তা দেখেছিলেন মানুষের মস্তিষ্কের বৃদ্ধি. এটি অর্জনের জন্য, তারা ব্যবহার করেছিল মানুষের মস্তিষ্কের অর্গানয়েড— ক্ষুদ্রাকৃতির অঙ্গ-সদৃশ কাঠামো যা মানুষের স্টেম সেল থেকে কোষ সংস্কৃতির খাবারে তৈরি করা যেতে পারে এবং যা প্রাথমিক মানব মস্তিষ্কের বিকাশের দিকগুলিকে অনুকরণ করে — আধুনিক মানব TKTL1-এ নিয়ান্ডারটাল TKTL1-এর লাইসিন বৈশিষ্ট্যের জন্য আর্জিনাইনকে অদলবদল করতে।
অ্যানেলিন পিনসন বলেছেন, "আমরা দেখেছি যে TKTL1-এ নিয়ান্ডারটাল-টাইপের অ্যামিনো অ্যাসিডের সাথে, আধুনিক মানব-প্রকারের তুলনায় কম বেসাল রেডিয়াল গ্লিয়াল কোষ তৈরি হয়েছিল এবং ফলস্বরূপ, কম নিউরনও তৈরি হয়েছিল। এটি আমাদের দেখায় যে যদিও আমরা জানি না যে নিয়ান্ডারটাল মস্তিষ্কে কতগুলি নিউরন ছিল, আমরা ধরে নিতে পারি যে আধুনিক মানুষের মস্তিষ্কের ফ্রন্টাল লোবে আরও বেশি নিউরন রয়েছে, যেখানে TKTL1 কার্যকলাপ নিয়ান্ডারটালদের চেয়ে বেশি।"
বিজ্ঞানীরা আরও দেখেছেন যে আধুনিক মানব TKTL1 বিপাকীয় পরিবর্তনের মাধ্যমে কাজ করে, বিশেষত পেন্টোজ ফসফেট পথকে উদ্দীপিত করে যার পরে ফ্যাটি অ্যাসিড সংশ্লেষণ বৃদ্ধি পায়। এইভাবে, আধুনিক মানব TKTL1 বেসাল রেডিয়াল গ্লিয়াল কোষগুলির দীর্ঘ প্রক্রিয়া তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় নির্দিষ্ট ঝিল্লি লিপিডগুলির সংশ্লেষণ বৃদ্ধি করে যা তাদের বিস্তারকে উদ্দীপিত করে এবং তাই, নিউরন উত্পাদন বৃদ্ধি করে।
উইল্যান্ড হাটনার, যিনি গবেষণার তত্ত্বাবধান করেছিলেন, বলেছেন, "এই গবেষণাটি বোঝায় যে ভ্রূণের বিকাশের সময় নিওকর্টেক্সে নিউরনের উত্পাদন আধুনিক মানুষের তুলনায় নিয়ান্ডারটালদের তুলনায় বেশি, বিশেষ করে ফ্রন্টাল লোবে। এটা অনুমান করতে প্রলুব্ধ হয় যে এটি সামনের লোবের সাথে যুক্ত আধুনিক মানুষের জ্ঞানীয় ক্ষমতাকে উন্নীত করেছে।"
জার্নাল রেফারেন্স:
- অ্যানেলিন পিনসন, লেই জিং, তাকাশি নাম্বা, নেরিও ক্যালেবিক, জুলা পিটার্স, এবং অন্যান্য। মানব TKTL1 নিয়ান্ডারটালদের তুলনায় আধুনিক মানুষের সামনের নিওকর্টেক্সে বৃহত্তর নিউরোজেনেসিস বোঝায়”, বিজ্ঞান. 09. সেপ্টেম্বর 2022 DOI: 10.1126/science.abl6422
