چه چیزی مغز انسان را از مغز دیگر جانوران، حتی نزدیک‌ترین خویشاوندان نخستی ما، متمایز می‌کند؟ محققان ییل در تجزیه و تحلیل انواع سلول‌های قشر جلوی مغز در چهار گونه از نخستی‌ها، ویژگی‌های مختص به گونه‌ها، به ویژه مختص به گونه انسان را شناسایی کردند که نتایج آن در 25 آگوست در مجله Science گزارش شده است.

آن‌ها دریافته‌اند که آن‌چه از ما یک انسان هوشمند ساخته و از دیگر موجودات متمایز می‌سازد ممکن است ما را مستعد بیماری‌های عصبی روانی نیز نماید.

برای این مطالعه، محققان به طور خاص بر روی قشر پشتی-جانبیِ پیش-پیشانی (dlPFC)، ناحیه‌ای از مغز که مختص نخستی‌ها بوده و برای رده­های بالاتر شناخت ضروری است، تمرکز کردند. آن‌ها با استفاده از تکنیک توالی یابی RNA تک سلولی، سطح بیان ژن‌ها را در صدها هزار سلول جمع آوری شده از بخش dlPFC انسان بالغ، شامپانزه، ماکاک و میمون های مارموست مشخص کردند.

نناد سستان، استاد علوم اعصاب هاروی و کیت کوشینگ، استاد پژشکی تطبیقی، ژنتیک و روانپزشکی در دانشگاه ییل و نویسنده ارشد مقاله گفت: ما امروزه قشر پشتی-جانبیِ پیش-پیشانی را به عنوان مؤلفه اصلی هویت انسان می‌دانیم، اما هنوز نمی‌دانیم چه چیزی این قشر را در انسان منحصر به فرد نموده و ما را از سایر گونه‌های نخستی متمایز می‌کند. اکنون ما سرنخ‌های بیشتری داریم.

برای پاسخ به این سوال، محققان ابتدا این پرسش را مطرح کردند که آیا انواع سلولی وجود دارد که به طور منحصر به فرد در انسان یا دیگر گونه‌های نخستی آنالیز شده وجود داشته باشد. پس از گروه‌بندی سلول‌ها با پروفایل‌های بیانی مشابه، 109 نوع سلول نخستی مشترک و پنج نوع سلول که میان همه گونه‌ها مشترک نبودند، شناسایی گردید. این پنج سلول شامل نوعی میکروگلیا (سلول‌های ایمنی خاص مغز) مختص به گونه انسان و نوعی دیگر از سلول میکروگلیای مشترک بین انسان و شامپانزه بود.

پژوهشگران دریافتند که میکروگلیای مختص به گونه انسان در سرتاسر دوره رشد و بزرگسالی وجود دارد که حدس زده می‌شود این سلول‌ به جای مبارزه با بیماری‌ها بیشتر در حفظ و نگهداری مغز نقش دارد.

سستان گفت: ما انسان‌ها در محیطی بسیار متفاوت با سبک زندگی منحصر به فرد در مقایسه با دیگر گونه‌های نخستی زندگی می‌کنیم؛ و سلول‌های گلیا از جمله میکروگلیا به این تفاوت‌ها بسیار حساس هستند. نوع میکروگلیا موجود در مغز انسان ممکن است نشان‌دهنده یک پاسخ ایمنی به محیط باشد.

آنالیز بیان ژن در این نوع میکروگلیا یکی دیگر از شگفتی‌های خاص انسان را نشان داد، وجود ژن 2FOXP. این کشف توجه زیادی را برانگیخت، زیرا انواع ژن­های 2FOXP مرتبط با دیسپراکسی کلامی هستند، وضعیتی که در آن بیماران در تولید زبان یا گفتار مشکل دارند. مطالعات دیگر همچنین نشان داده است که 2FOXP با سایر بیماری‌های عصبی روانی مانند اوتیسم، اسکیزوفرنی و صرع مرتبط است.

سستان و همکارانش دریافتند که این ژن بیان مختص به نخستی‌ها را در زیرمجموعه‌ای از نورون‌های تحریکی و بیان مختص به گونه انسان را در سلول‌های میکروگلیا نشان می‌دهد.

شائوجی ما، یکی از همکاران فوق دکتری در آزمایشگاه سستان و یکی از نویسندگان ارشد، گفت: ژن 2FOXP برای چندین دهه دانشمندان بسیاری را مجذوب خود کرده است، اما هنوز هیچ ایده‌ای از ویژگی منحصر به فرد آن در انسان در مقایسه با سایر گونه‌های نخستی نداشتیم. ما در مورد یافته های 2FOXP بسیار هیجان‌زده هستیم، زیرا آن‌ها مسیرهای جدیدی را در مطالعه زبان و بیماری‌ها باز می‌کنند.