Τι κάνει τον ανθρώπινο εγκέφαλο να διαφέρει από τα άλλα ζώα; Μια νέα μελέτη από Πανεπιστήμιο Yale βάλθηκε να απαντήσει σε αυτό το ερώτημα.
Σε μια νέα ανάλυση, οι επιστήμονες εντόπισαν χαρακτηριστικά για τα είδη —ιδιαίτερα για τον άνθρωπο. Βρήκαν ότι αυτό που μας κάνει ανθρώπους μπορεί επίσης να μας κάνει επιρρεπείς νευροψυχιατρικές παθήσεις.
Οι επιστήμονες εξέτασαν κυρίως το αμφιβληστροειδούς προμετωπιαίου φλοιού (dlPFC). Χρησιμοποίησαν μια τεχνική αλληλουχίας RNA μονοκυττάρου για να προφίλ των επιπέδων γονιδιακής έκφρασης σε πολλά κύτταρα που συγκεντρώθηκαν από το dlPFC ενός ενήλικου ανθρώπου, χιμπατζής, μακάκος και μαϊμούδες μαρμόζετ.
Θεωρούσαν το dlPFC ως το κύριο συστατικό της ανθρώπινης ταυτότητας.
Ο Nenad Sestan, ο καθηγητής Νευροεπιστήμης Harvey και Kate Cushing στο Yale, καθηγητής συγκριτικής ιατρικής, γενετικής και ψυχιατρικής, είπε: «Δεν ξέρουμε τι το κάνει μοναδικό στους ανθρώπους και τι μας διακρίνει από άλλα είδη πρωτευόντων. Τώρα έχουμε περισσότερες ενδείξεις».
Το πρώτο ερώτημα που έθεσαν οι επιστήμονες ήταν εάν κάποιοι τύποι κυττάρων που βρέθηκαν μόνο σε ανθρώπους ή σε άλλα είδη πρωτευόντων πλην του ανθρώπου αναλύθηκαν για να κατανοήσουν καλύτερα αυτές τις διαφορές. Αφού ομαδοποίησαν κύτταρα με παρόμοια προφίλ έκφρασης, ανακάλυψαν 109 κοινούς τύπους κυττάρων πρωτευόντων, αλλά βρήκαν επίσης πέντε που δεν μοιράζονταν όλα τα είδη. Αυτά περιελάμβαναν δύο διαφορετικούς τύπους μικρογλοίας, ή ειδικά για τον εγκέφαλο ανοσοκύτταρα, που βρίσκονται μόνο σε ανθρώπους και χιμπατζήδες, αντίστοιχα.
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν επίσης ότι ο ειδικός για τον άνθρωπο τύπος μικρογλοίας υπάρχει σε όλη την ανάπτυξη και την ενηλικίωση. Αυτό σημαίνει ότι τα κύτταρα παίζουν ρόλο στη διατήρηση της συντήρησης του εγκεφάλου παρά στην καταπολέμηση των ασθενειών.
Ο Σεστάν είπε, «Εμείς οι άνθρωποι ζούμε σε ένα πολύ διαφορετικό περιβάλλον με έναν μοναδικό τρόπο ζωής σε σύγκριση με άλλα είδη πρωτευόντων και τα γλοιακά κύτταρα, συμπεριλαμβανομένης της μικρογλοίας, είναι ευαίσθητα σε αυτές τις διαφορές. Ο τύπος μικρογλοίας που βρίσκεται στον άνθρωπο εγκέφαλος μπορεί να αντιπροσωπεύει μια ανοσολογική απάντηση στο περιβάλλον».
Ένα άλλο απροσδόκητο εύρημα μοναδικό για τον άνθρωπο ήταν το γονίδιο FOXP2, το οποίο ανακαλύφθηκε εξετάζοντας την έκφραση γονιδίων στη μικρογλοία. Αυτό το εύρημα προκάλεσε μεγάλο ενδιαφέρον επειδή οι παραλλαγές του FOXP2 έχουν συνδεθεί με τη λεκτική δυσπραξία, μια διαταραχή στην οποία οι πάσχοντες αγωνίζονται να παράγουν γλώσσα ή ομιλία. Σύμφωνα με άλλες έρευνες, το FOXP2 έχει συνδεθεί με αρκετές νευροψυχιατρικές διαταραχές, μεταξύ των οποίων αυτισμό, σχιζοφρένεια, να επιληψία.
Αυτό το γονίδιο εμφανίζει έκφραση ειδική για πρωτεύοντα σε ένα υποσύνολο διεγερτικών νευρώνες και ειδική για τον άνθρωπο έκφραση σε μικρογλοία.
Shaojie Ma, μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο εργαστήριο του Sestan και συν-επικεφαλής συγγραφέας, είπε, «Το FOXP2 έχει ιντριγκάρει πολλούς επιστήμονες για δεκαετίες, αλλά ακόμα δεν είχαμε ιδέα για το τι το κάνει μοναδικό στους ανθρώπους σε σχέση με άλλα είδη πρωτευόντων. Είμαστε εξαιρετικά ενθουσιασμένοι με τα ευρήματα του FOXP2 επειδή ανοίγουν νέες κατευθύνσεις στη μελέτη της γλώσσας και των ασθενειών».
Αναφορά στο περιοδικό:
- Shaojie Ma, Nenad Sestan, et al. Μοριακή και κυτταρική εξέλιξη του ραχιαίου πλαγίου προμετωπιαίου φλοιού των πρωτευόντων. Επιστήμη 2022.DOI: 10.1126/science.abo7257
