راز هوش انسان در رودههای او پیدا شد
به گزارش «ساینس دیلی» (ScienceDaily)، انسانها در میان نخستیسانان، بزرگترین اندازه مغز را نسبت به اندازه بدن دارند؛ با این حال، دانشمندان هنوز به طور شگفتآوری اطلاعات کمی درباره این موضوع دارند که پستانداران دارای مغز بزرگ چگونه تکامل یافتهاند تا بتوانند نیازهای انرژی عظیمی را که برای رشد و نگهداری مغز لازم است تامین کنند.
پژوهشگران دانشگاه «نورثوسترن» اکنون برای نخستین بار شواهد تجربی مستقیم ارائه کردهاند که نشان میدهد میکروبیوم روده به شکلدهی تفاوتهای عملکرد مغز در میان گونههای نخستیسانان کمک میکند.
«کیتی آماتو»، دانشیار انسانشناسی زیستی و پژوهشگر اصلی این پژوهش، میگوید: «مطالعه ما نشان میدهد که میکروبها بر ویژگیهایی تأثیر میگذارند که در درک فرایند تکامل ـ بهویژه تکامل مغز انسان ـ نقش مهمی دارند».
ادامه پژوهشهای پیشین درباره میکروبیوم
یافتههای جدید بر کارهای پیشین آزمایشگاه آماتو بنا شدهاند؛ پژوهشهایی که نشان داده بودند میکروبهای روده نخستیسانان دارای مغز بزرگتر، وقتی به موشها منتقل میشوند، انرژی متابولیکی بیشتری تولید میکنند. این انرژی اضافی حیاتی است؛ زیرا مغز برای رشد و عملکرد به سوخت بسیار زیادی نیاز دارد.
در پژوهش کنونی، پژوهشگران یک گام فراتر رفتند و خود مغز را مورد بررسی قرار دادند. آنها میخواستند بدانند آیا میکروبهای روده نخستیسانان با اندازههای نسبی متفاوت مغز میتواند واقعا نحوه عملکرد مغز موشهای میزبان را تغییر دهد یا نه.
پیوند زدن میکروبهای نخستیسانان به موشها
برای آزمودن این فرضیه، تیم پژوهشی یک آزمایش آزمایشگاهی با کنترل بسیار دقیق انجام داد. آنها میکروبهای روده دو گونه نخستی با مغز بزرگ (انسان و میمون سنجابی) و یک گونه نخستی با مغز کوچکتر (ماکاک) را به موشهایی منتقل کردند که خودشان هیچ میکروبی نداشتند.
پس از هشت هفته، پژوهشگران تفاوتهای آشکاری در فعالیت مغزی مشاهده کردند. موشهایی که میکروبها را از نخستیسانان با مغز کوچک دریافت کرده بودند، در مقایسه با موشهایی که میکروبهایی از نخستیسانان با مغز بزرگ دریافت کرده بودند، الگوهای متفاوتی از عملکرد مغز نشان دادند.
تغییرات در ژنهای مغزی و مسیرهای یادگیری
در موشهایی که میکروبهای نخستیسانان دارای مغز بزرگتر را دریافت کرده بودند، دانشمندان فعالیت بالاتری در ژنهای مرتبط با تولید انرژی و انعطافپذیری سیناپسی یافتند؛ فرایندی که به مغز اجازه میدهد یاد بگیرد و سازگار شود. این مسیرهای زیستی در موشهایی که میکروبهای نخستیسانان دارای مغز کوچکتر را دریافت کرده بودند، بسیار کمفعالتر بودند.
آماتو میگوید: «نکتهای که واقعا جالب بود این است که ما توانستیم دادههایی را که از مغز موشهای میزبان داشتیم با دادههای مربوط به مغز واقعی ماکاکها و انسانها مقایسه کنیم و برخلاف انتظارمان، بسیاری از الگوهایی که در بیان ژنهای مغزی موشها دیدیم، همان الگوهایی بودند که در نخستیسانان واقعی مشاهده میشوند. به عبارت دیگر، ما توانستیم مغز موشها را شبیه مغز نخستیسانانی کنیم که میکروبها از آنها آمده بودند».
ارتباط با اختلالات عصبی رشدی
پژوهشگران همچنین به نتیجه غیرمنتظره دیگری دست یافتند. موشهایی که میکروبهای نخستیسانان دارای مغز کوچکتر را دریافت کرده بودند، الگوهای بیان ژنی نشان دادند که با اختلال «کمتوجهی-بیشفعالی» (ADHD)، اسکیزوفرنی، اختلال دوقطبی و اوتیسم مرتبط است.
مطالعات پیشین ارتباطهایی میان شرایطی مانند اوتیسم و تفاوت در ترکیب میکروبیوم روده یافتهاند؛ با این حال، شواهد مستقیم درباره اینکه میکروبهای روده در این اختلالات نقشی ایفا میکنند، محدود بوده است.
آماتو میگوید: «این مطالعه شواهد بیشتری ارائه میدهد که نشان میدهد میکروبها ممکن است بهطور علّی در این اختلالات نقش داشته باشند؛ بهطور مشخص از این طریق که میکروبیوم روده در دوران رشد، عملکرد مغز را شکل میدهد. بر اساس یافتههای ما، میتوان حدس زد که اگر مغز انسان در معرض اثرات میکروبهای «نامناسب» قرار گیرد، روند تکامل آن تغییر خواهد کرد و ما شاهد بروز علائم این اختلالات خواهیم بود؛ یعنی اگر در اوایل زندگی در معرض میکروبهای «مناسب» انسانی قرار نگیرید، مغز شما بهگونهای متفاوت عمل خواهد کرد که ممکن است به بروز نشانههای این اختلالات منجر شود».
پیامدها برای رشد مغز و تکامل
آماتو معتقد است این یافتهها میتوانند پیامدهای بالینی مهمی داشته باشند، به ویژه برای درک منشا برخی اختلالات روانشناختی و نگاه به رشد مغز از منظر تکاملی.
او میگوید: «جالب است که به رشد مغز در گونهها و افراد مختلف فکر کنیم و بررسی کنیم آیا میتوانیم تفاوتهای مقطعی و میانگونهای در الگوها را مطالعه کرده و قوانینی را کشف کنیم که نشان دهد میکروبها چگونه با مغز تعامل میکنند و اینکه آیا این قوانین را میتوان به فرایند رشد نیز تعمیم داد یا نه».
انتهای پیام/