مغز بزرگسال شما نورون جدید میسازه؟ دانشمندان بالاخره ثابت کردند!
دههها بود که دانشمندان علوم اعصاب بر سر یک سوال اساسی بحث میکردند: آیا مغز انسان بالغ قادر به تولید نورونهای جدید هست یا خیر؟ این فرآیند که به آن “نورونزایی” یا (Neurogenesis) گفته میشود، در سایر حیوانات بالغ مشاهده شده بود، اما شواهد مربوط به وجود آن در انسانها تنها حدس و گمان بود. اما اکنون، با استفاده از یک تکنیک جدید، دانشمندان موفق به کشف نورونهای تازه شکل گرفته در مغز افراد بزرگسال تا سن ۷۸ سالگی شدهاند و برای اولین بار، سلولهای مغزی دیگری را که مسئول ایجاد این نورونها هستند، شناسایی کردهاند.
این یافتهها که در مجلهی Science منتشر شدهاند، اولین نشانهها از وجود سلولهایی با قابلیت تبدیل شدن به نورونها، موسوم به سلولهای پیشساز عصبی یا (Neural precursor cells)، در مغز انسان بالغ هستند. به گفتهی گِرد کمپرمن (Gerd Kempermann)، متخصص عصبشناسی در دانشگاه صنعتی درسدن (Dresden University of Technology) که در این مطالعه شرکت نداشته است: «اکنون شواهد بسیار قوی در دست داریم که نشان میدهد کل این فرآیند، از سلولهای پیشساز گرفته تا نورونهای نابالغ، در انسان وجود دارد.»
از جنینی تا بزرگسالی: نورونها چگونه در مغز ساخته میشوند؟
در دوران جنینی، مغز ما به طور مداوم نورونهای جدید تولید میکند تا به حدود ۱۰۰ میلیارد نورونی برسد که با آن متولد میشویم. این تعداد با افزایش سن کاهش مییابد. در سال ۱۹۶۲، مطالعات انجام شده بر روی موشهای صحرایی نشان داد که نورونزایی در طول زندگی این حیوانات ادامه دارد. مطالعات دیگر نیز وجود نورونهای جوان در مغز انسان بالغ را نشان دادند. با این حال، این سوال مطرح بود که آیا این نورونهای “نابالغ” واقعاً جدید هستند یا اینکه انسانها تنها با مجموعهای از آنها متولد میشوند که به تدریج در طول بزرگسالی رشد میکنند؟
نقش هیپوکامپ در نورونزایی
یکی از نکات واضح در این مطالعات این بود که اگر نورونزایی در بزرگسالی در جایی رخ دهد، آنجا هیپوکامپ (hippocampus) است؛ ساختاری عمیق در مغز که نقش مهمی در پردازش و ذخیرهسازی حافظه ایفا میکند. اما حتی در هیپوکامپ انسان، متخصصان علوم اعصاب هنوز نتوانسته بودند سلولهای پیشساز عصبی را که تقسیم و تکثیر میشوند تا به نورونهای جدید تبدیل شوند، پیدا کنند.
محققان موسسه کارولینسکا (Karolinska Institute) در سوئد، پیش از این، نورونهای نابالغ را در مغز انسان یافته بودند. مارتا پاترلینی (Marta Paterlini)، متخصص علوم اعصاب در این موسسه و همکارانش، تصمیم گرفتند تا چگونگی ایجاد این نورونها را مشخص کنند. پاترلینی و تیمش از ترکیبی جدید از تکنیکها برای بررسی نورونهای نابالغ و سلولهای پیشساز عصبی در هیپوکامپ شش کودک خردسال استفاده کردند که مغز آنها پس از مرگ به علم اهدا شده بود. محققان با بررسی بیش از ۱۰۰ هزار سلول، RNA (قطعات اطلاعات ژنتیکی که برای انجام فعالیتها در داخل هر سلول استفاده میشوند) را تعیین توالی کردند. این نشانگرها در کنار هم نوعی اثر انگشت مولکولی را تشکیل میدهند که میتوان از آن برای پیشبینی مرحله زندگی یک سلول استفاده کرد. به گفته پاترلینی، یکی از نویسندگان اصلی این مطالعه جدید: «مسئله این نیست که یک نشانگر واحد نورونزایی فعال را تعریف میکند، بلکه ترکیبی از نشانگرهای متعدد است.»
پس از شناسایی این نشانگرها در مغز کودکان، تیم تحقیقاتی به دنبال همان نشانهها در ۱۹ مغز اهدایی بودند که متعلق به افراد ۱۳ تا ۷۸ ساله بود. تمام مغزها به جز یکی، حاوی نورونهای نابالغ بودند. محققان همچنین سلولهای پیشساز عصبی را در مغز تمام کودکان و در ۱۲ مغز از ۱۹ مغز نوجوانان و بزرگسالان پیدا کردند.
در این میان، دو بزرگسال به دلیل داشتن تعداد بسیار بیشتری سلول پیشساز عصبی و نورون نابالغ نسبت به بقیه، برجسته بودند. فرد جوانتر از این دو نفر، سابقهی ابتلا به صرع را داشت که میتواند به طور بالقوه با فراوانی ظاهری نورونزایی مرتبط باشد. در موشها، سطوح بالاتر نورونزایی میتواند باعث تشنج شود، اگرچه ارتباط آن با صرع در انسان هنوز مشخص نیست.
آینده پژوهشها در زمینه نورونزایی
این تیم تحقیقاتی احتمال میدهد که نورونزایی در سایر قسمتهای مغز بزرگسالان نیز رخ دهد. در موشها، نورونهای جدید به طور مرتب در پیاز بویایی (ساختاری که بوها را پردازش میکند) تولید میشوند، اما همین امر در مورد انسانها ثابت نشده است. پاترلینی قصد دارد بررسی کند که آیا نورونزایی در بزرگسالی ممکن است در آنجا یا در سایر قسمتهای مغز رخ دهد یا خیر.
برخی تحقیقات در مورد موشها نشان میدهد که اختلال در نورونزایی با بیماری آلزایمر و افسردگی مرتبط است. به گفتهی یونوت دومیترو (Ionut Dumitru)، متخصص علوم اعصاب در موسسه کارولینسکا و یکی دیگر از نویسندگان اصلی این مطالعه، یادگیری بیشتر در مورد چگونگی وقوع نورونزایی و اینکه آیا این فرآیند قابل تغییر است یا خیر، میتواند در درک طیف وسیعی از اختلالات و بیماریها مفید باشد.
با حل شدن مسئله نورونزایی در بزرگسالی، دانشمندان میتوانند شروع به یادگیری بیشتر در مورد عملکرد نورونزایی در مغز و چگونگی تأثیر آن بر اختلالات مختلف کنند. به گفتهی کمپرمن: «این مقاله مهمی است زیرا بالاخره باید به همه این بحثها پایان دهد و اکنون میتوانیم بر این سؤال تمرکز کنیم که این سلولها در انسان چگونه به عملکرد مغز کمک میکنند؟»
این مطالعه توسط نورا برادفورد (Nora Bradford) نوشته شده و توسط آلیسون پارشال (Allison Parshall) ویرایش شده است.
