Hva skiller menneskehjernen fra andre dyr? En ny studie fra Yale University forsøkte å svare på dette spørsmålet.
I en ny analyse identifiserte forskere artsspesifikke - spesielt menneskespesifikke - trekk. De fant ut at det som gjør oss mennesker også kan gjøre oss mottakelige for nevropsykiatriske sykdommer.
Forskere så hovedsakelig på dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC). De brukte en enkeltcellet RNA-sekvenseringsteknikk for å profilere genuttrykksnivåer i flere celler samlet fra dlPFC til et voksent menneske, sjimpanse, makak og silkeaper.
De så på dlPFC som hovedkomponenten i menneskelig identitet.
Nenad Sestan, professor i nevrovitenskap fra Harvey og Kate Cushing ved Yale, professor i sammenlignende medisin, genetikk og psykiatri, sa: "Vi vet ikke hva som gjør dette unikt hos mennesker og som skiller oss fra andre primatarter. Nå har vi flere ledetråder."
Det første spørsmålet forskerne tok opp var om noen celletyper bare ble funnet hos mennesker eller andre ikke-menneskelige primatarter de ble analysert for å forstå disse forskjellene bedre. Etter å ha gruppert celler med lignende uttrykksprofiler, oppdaget de 109 delte primatcelletyper, men de fant også fem som ikke ble delt av alle arter. Disse inkluderte to forskjellige typer mikroglia, eller hjernespesifikke immunceller, som bare finnes hos henholdsvis mennesker og sjimpanser.
Forskere fant også at den menneskespesifikke mikroglia-typen eksisterer gjennom utvikling og voksen alder. Dette betyr at cellene spiller en rolle i å opprettholde hjernens vedlikehold i stedet for å bekjempe sykdom.
Sestan sa, «Vi mennesker lever i et helt annet miljø med en unik livsstil sammenlignet med andre primatarter, og gliaceller, inkludert mikroglia, er mottakelige for disse forskjellene. Den typen mikroglia som finnes i mennesket hjerne kan representere en immunrespons mot miljøet."
Et annet uventet funn unikt for mennesker var FOXP2-genet, som ble oppdaget ved å undersøke genuttrykk i mikroglia. Dette funnet vakte stor interesse fordi FOXP2-variasjoner har vært knyttet til verbal dyspraksi, en lidelse der pasienter sliter med å produsere språk eller tale. Ifølge andre undersøkelser har FOXP2 vært knyttet til flere nevropsykiatriske lidelser, bl.a autisme, schizofreniog epilepsi.
Dette genet viser primatspesifikk uttrykk i en undergruppe av eksitatorisk nevroner og menneskespesifikt uttrykk i mikroglia.
Shaojie Ma, en postdoktor i Sestans laboratorium og medforfatter, sa, "FOXP2 har fascinert mange forskere i flere tiår, men fortsatt hadde vi ingen anelse om hva som gjør det unikt hos mennesker kontra andre primatarter. Vi er ekstremt begeistret for FOXP2-funnene fordi de åpner nye retninger for å studere språk og sykdommer."
Tidsreferanse:
- Shaojie Ma, Nenad Sestan, et al. Molekylær og cellulær utvikling av primatens dorsolaterale prefrontale cortex. Vitenskap 2022.DOI: 10.1126/science.abo7257
