به گفته دو گروه از محققان، خانواده‌ای از ژنها وجود دارند که به ما کمک میکنند تا هم‌زمان با رشد مغز، نورونهای بیشتری داشته باشیم و میتوانند عاملی برای اندازه‌گیری رشد مغز ما باشند. نورونهای بیشتر باعث میشوند که توانایی تفکر در ما تقویت شود، قدرت حل مسائلمان افزایش یابد و نهایتاً به توسعه فرهنگی ما بینجامند. این نورون‌ها همچنین باعث بزرگتر شدن اندازه فیزیکی غشای مغزی، یعنی بخش بیرونی مغز میشوند. به‌طورکلی این ژنها بهصورت انحصاری در انسانها یافت میشوند.
محققان برای بررسی فرضیه ها، نزدیکترین مشابهان ما را در میان میمون‌ها را بررسی کردند و هیچ نشانهای از خانواده این ژن در میمونهای ماکاک یا اورانگوتانها پیدا نکردند. آن‌ها تنها توانستند، نسخههای غیرفعالی از این ژن را در گوریلها و شامپانزهها کشف کنند تا به توضیح این حقیقت که چرا آن‌ها مغز بسیار کوچک‌تری نسبت به ما دارند، دست یابند.
تکامل مغزهای بزرگتر در ۳ میلیون سال گذشته، در توانایی ما به‌عنوان گونهای که دارای قوه تفکر، حل مسئله و فرهنگ سازی است، نقش مهمی ایفا کرده است. اما کشف تغییرات ژنتیکی، در پسِ توسعه و تکاملی که از ما انسان ساخته است، هنوز بسیار مشکل قلمداد می‌شود.
در دو مقاله منتشر شده در نشریه Cell، دو گروه از محققان، یک خانواده ژن به نام NOTCH2NL را شناسایی کرده‌اند که به نظر میرسد نقش مهمی در رشد غشای مغزی مختص انسان ایفا کرده و ممکن است یک نیروی محرکه در تکامل مغزهای بزرگ ما باشد. ژنهای NOTCH2NL، فرآیند تمایز سلولهای بنیادی کورتیکال به نورون را به تأخیر انداخته و موجب تولید نورونهای بیشتری در طول دوره رشد فرد میشوند. این ژنها که به‌طور انحصاری در انسانها یافت میشوند، به شدت در عملکرد سلولهای بنیادی عصبی غشای مغزی انسان موثر بوده و در بخشی از ژنوم دخیل در اختلالات توسعه نورون‌ها نیز وجود دارند.
دیوید هاوسلر، نویسنده ارشد یکی از این مقالات و مهندس زیست دانشگاه کالیفرنیا، از تحقیقات خود این گونه نتیجه گرفته است که: «مغز ما از طریق گسترش نواحی خاص عملکردی غشای مغزی، سه برابر بزرگتر از نوع اولیه آن شده است و همین مورد باید بستر اساسی تبدیل شدن ما به انسان باشد. برای من به عنوان یک پژوهشگر واقعاً هیچ سؤالی هیجانانگیزتر از این وجود ندارد که بتوانم به آن، بیشتر از کشف و رمزگشایی تغییرات اسرارآمیز ژنتیکی، که ما را این‌چنین منحصربه‌فرد کرده است، بپردازم.»
تیمی که توسط هاوسلر و نویسندگان همکارش، فرانک جکوبز و صوفیا سالاما از دانشگاه سانتا کروز و موسسه پزشکی هوارد هیوز رهبری شده است، به مقایسه ژنهایی پرداخته‌اند که از سلول های بنیادی مشتق شده‌اند. این ژنها توسط محققان، در خلال رشد مغزی در انسان و میمونهای ماکاک بررسی شد و آن‌ها دریافتند که NOTCH2NL را فقط میتوانند در سلولهای انسانی و نه در ماکاکها، شناسایی کنند. پژوهشگران با بررسی DNA نیز نتواستند این نوع ژنها را در اورانگوتانها بیابند و تنها نسخههای کوتاه و غیرفعالی از آن‌ها را در نزدیکترین مشابهان ما یعنی گوریلها و شامپانزهها کشف کردند.
بازسازی تاریخ تکاملی ژنهای NOTCH2NL نشان داده است که فرآیندی به نام «تبدیل ژن» به احتمال زیاد مسئول تعمیر و بازسازی نسخه غیرفعالی از NOTCH2NL است. این فرآیند در ابتدا به‌عنوان نسخه کپیبرداری شده جزئی از ژن ضروری توسعهدهنده نورون، به نام NOTCH2 ظهور کرده و بازسازی آن فقط در انسانها اتفاق افتاده است.
پژوهشگران تخمین می‌زنند که این اتفاق، ۳ تا ۴ میلیون سال پیش، یعنی در حدود همان زمانی که گزارشهای فسیلی نشانگر رشد مغز انسان بوده، رخ داده است. پس از آن بازسازی، و پیش از آن که ما از اجداد مشترکمان با ناندرتال ها منشعب شویم، NOTCH2NL دو بار دیگر نیز تکثیر شده است.
ترجمه: آزاده داودی
منبع: نشریه Cell
