อะไรทำให้สมองมนุษย์แตกต่างจากสัตว์อื่น? การศึกษาใหม่จาก มหาวิทยาลัยเยล ตั้งใจที่จะตอบคำถามนี้
ในการวิเคราะห์ครั้งใหม่ นักวิทยาศาสตร์ระบุลักษณะเฉพาะของสปีชีส์—โดยเฉพาะอย่างยิ่งลักษณะเฉพาะของมนุษย์- พวกเขาพบว่าสิ่งที่ทำให้เราเป็นมนุษย์ก็อาจทำให้เราอ่อนแอได้เช่นกัน โรคทางระบบประสาท.
นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่มองที่ เปลือกนอก preorsal dorsolateral (ดีแอลพีเอฟซี). พวกเขาใช้เทคนิคการหาลำดับ RNA เซลล์เดียวเพื่อสร้างโปรไฟล์ระดับการแสดงออกของยีนในหลายเซลล์ที่รวบรวมจาก dlPFC ของมนุษย์ที่เป็นผู้ใหญ่ ลิงชิมแปนซี, ลิงแสม และลิงมาโมเสท
พวกเขามองว่า dlPFC เป็นองค์ประกอบหลักของเอกลักษณ์ของมนุษย์
Nenad Sestan ศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยาของ Harvey และ Kate Cushing จาก Yale ศาสตราจารย์ด้านเวชศาสตร์เปรียบเทียบ พันธุศาสตร์ และจิตเวช กล่าวว่า “เราไม่รู้ว่าอะไรทำให้มนุษย์มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว และทำให้เราแตกต่างจากไพรเมตอื่นๆ ตอนนี้เรามีเบาะแสเพิ่มเติมแล้ว”
คำถามแรกที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวถึงคือ เซลล์ชนิดใดที่พบเฉพาะในมนุษย์หรือไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์ชนิดอื่นๆ ที่พวกเขาได้รับการวิเคราะห์เพื่อให้เข้าใจความแตกต่างเหล่านี้ได้ดีขึ้น หลังจากจัดกลุ่มเซลล์ที่มีโปรไฟล์การแสดงออกที่คล้ายกัน พวกเขาค้นพบเซลล์ไพรเมตที่ใช้ร่วมกัน 109 ชนิด แต่ยังพบห้าเซลล์ที่ไม่ได้แบ่งตามสปีชีส์ทั้งหมด สิ่งเหล่านี้รวมถึง microglia สองประเภทที่แตกต่างกันหรือเซลล์ภูมิคุ้มกันเฉพาะสมองซึ่งพบได้เฉพาะในมนุษย์และลิงชิมแปนซีตามลำดับ
นักวิทยาศาสตร์ยังพบว่า microglia ที่จำเพาะต่อคนมีอยู่ตลอดช่วงพัฒนาการและวัยผู้ใหญ่ ซึ่งหมายความว่าเซลล์มีบทบาทในการดูแลรักษาสมองมากกว่าการต่อสู้กับโรค
เซสตานกล่าวว่า “มนุษย์เราอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันมากโดยมีรูปแบบการใช้ชีวิตที่ไม่เหมือนใครเมื่อเปรียบเทียบกับสัตว์ในตระกูลไพรเมตอื่นๆ และเซลล์เกลีย รวมถึงไมโครเกลีย มีความอ่อนไหวต่อความแตกต่างเหล่านี้ ชนิดของไมโครเกลียที่พบในมนุษย์ สมอง อาจแสดงถึงการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่อสิ่งแวดล้อม”
การค้นพบที่ไม่คาดคิดอีกอย่างหนึ่งที่ไม่เหมือนใครสำหรับมนุษย์คือยีน FOXP2 ซึ่งถูกค้นพบโดยการตรวจสอบการแสดงออกของยีนใน microglia การค้นพบนี้จุดประกายความสนใจอย่างมากเนื่องจากรูปแบบ FOXP2 เชื่อมโยงกับ dyspraxia ทางวาจา ซึ่งเป็นโรคที่ผู้ประสบภัยพยายามดิ้นรนเพื่อผลิต ภาษาหรือคำพูด. จากการสืบสวนอื่น ๆ FOXP2 เชื่อมโยงกับความผิดปกติทางระบบประสาทหลายอย่างรวมถึง ความหมกหมุ่น, โรคจิตเภทและ โรคลมบ้าหมู.
ยีนนี้แสดงการแสดงออกจำเพาะไพรเมตในส่วนย่อยของ excitatory เซลล์ประสาท และการแสดงออกที่จำเพาะต่อมนุษย์ในไมโครเกลีย
Shaojie Ma รองศาสตราจารย์ในห้องปฏิบัติการของ Sestan และผู้เขียนร่วม กล่าวว่า, “FOXP2 ทำให้นักวิทยาศาสตร์หลายคนสนใจมานานหลายทศวรรษ แต่เราก็ยังไม่รู้ว่าอะไรทำให้มนุษย์มีความพิเศษเฉพาะตัวเมื่อเทียบกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในสายพันธุ์ไพรเมตอื่นๆ เรารู้สึกตื่นเต้นอย่างมากเกี่ยวกับการค้นพบ FOXP2 เพราะพวกเขาเปิดทิศทางใหม่ในการศึกษาภาษาและโรค”
การอ้างอิงวารสาร:
- Shaojie Ma, Nenad Sestan และคณะ วิวัฒนาการระดับโมเลกุลและเซลล์ของคอร์เทกซ์พรีฟรอนทัลคอร์เทกซ์หลังไพรเมต วิทยาศาสตร์ 2022. ดอย: 10.1126/science.abo7257
