فرارو- به تازگی یک تحقیق ساختارشکن در حوزه زیست‌شناسی، موجب کشف شواهدی شده است که مفاهیم کلیدی پزشکی درباره ساختار مغز را به چالش می‌کشد و روشن می‌سازد که این عضو حیاتی، از ترکیبی هماهنگ از دو سامانه عصبی مستقل تشکیل شده است.

به گزارش فرارو به نقل از نیویورک پست، گروهی از پژوهشگران دانشگاه استنفورد به رهبری تیمی از متخصصان معتبر، در یک پژوهش نوآورانه نشان داده‌اند که مغز انسان برخلاف باورهای گذشته، یک ساختار واحد و یکپارچه نیست، بلکه به صورت دو اندام عصبی کاملاً متمایز وجود دارد! این کشف بزرگ علمی که در نشریه معتبر نیچر به چاپ رسیده است، بینش‌های ما را پیرامون آناتومی انسان تغییر داده و در نهایت می‌تواند تأثیرات درمانی شگرفی برای اختلالات پیشرفته عصبی به همراه داشته باشد.

مطابق با این تحقیق، سیستم عصبی مرکزی از دو مسیر کاملاً متفاوت در تکامل و زیست‌شناسی تشکیل شده است. از یک سو، بخشی کهن‌تر از مغز قرار دارد که به آن مغز پسین یا ساقه مغز شناخته می‌شود. در سمت دیگر، بخش‌های پیشرفته‌تری چون مغز پیشین و مغز میانی وجود دارند؛ این نواحی هستند که به ما امکان می‌دهند شعر بسراییم، مسائل پیچیده ریاضی را حل کنیم، خودآگاهی را درک کنیم و در مورد ریشه‌های آفرینش تفکر کنیم، و همین‌طور ما را از سایر گونه‌ها متمایز می‌سازد.

این تفکیک زیستی، برای اولین بار به پژوهشگران اجازه می‌دهد تا سلول‌های عصبی مهم ساقه مغز را در شرایط آزمایشگاهی رشد دهند. این موفقیت علمی می‌تواند گره‌گشای پژوهش‌های سال‌های متمادی در رابطه با بیماری‌های کشنده‌ای نظیر آتروفی عضلانی نخاعی (SMA) و اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS یا بیماری لو گهریگ) باشد. در این بیماری‌ها، نورون‌های حرکتی مغز پسین به تدریج تحلیل رفته و عملکرد خود را از دست می‌دهند. پیامد چنین روندی شامل از دست رفتن توانایی بلع و در نهایت فلج شدن ماهیچه‌های تنفسی بیمار است.

دکتر کایل لو، نویسنده اصلی این تحقیق و استاد معتبر زیست‌شناسی تکاملی، اعلام کرد: «برای نخستین بار ما نشان دادیم که بخش جلویی مغز از سلول‌های بنیادی پیش‌ساز متفاوتی نسبت به بخش عقبی مغز نشأت می‌گیرد. با این پیشرفت، اکنون می‌توانیم نورون‌های ساقه مغز را در آزمایشگاه پرورش دهیم و عملکردهای پیچیده آن‌ها را به دقت مورد مطالعه قرار دهیم.»

مغز پستانداران به طور سنتی به سه قسمت مغز پیشین، مغز میانی و مغز پسین تقسیم‌بندی می‌شود. مغز پیشین مسئول مدیریت ادراک، زبان و تفکر انتزاعی است، در حالی که مغز میانی فرآیندهای مربوط به داده‌های دیداری، شنیداری، درد و کنترل حرکات را انجام می‌دهد. در همین راستا، مغز پسین در قاعده جمجمه مسئول حفظ پایداری زیستی انسان است؛ از جمله تنظیم خودکار ریتم ضربان قلب، فشار خون، حرکات دودی دستگاه گوارش، تنفس و هماهنگی حرکتی.

دانشمندان برای سال‌ها در تهیه نورون‌های حرکتی ساقه مغز با شکست مواجه بودند، چرا که نظریه علمی غالب بر این فرض بود که تمام نواحی مغز از یک منبع سلولی پیش‌ساز مشترک منشعب می‌شوند. اما محققان با پیگیری مراحل تکوین جنینی در موش‌ها دریافتند که مغز پسین به صورت کاملاً مستقل از مغز پیشین و میانی شکل می‌گیرد.

در واقع، دو جمعیت سلولی مجزا این روند را هدایت می‌کنند: یکی از آن‌ها با بیان ژن Otx2 مغز پیشین و میانی را تولید می‌کند و دیگری با فعال‌سازی ژن Gbx2، ساقه مغز را شکل می‌دهد. این دو نوع سلول هیچ‌گاه در هیچ مرحله‌ای با یکدیگر تداخل ندارند.

رایان جوخای، یکی از محققان کلیدی این مطالعه، بیان داشت که علت عدم موفقیت‌های قرن‌ها در تولید نورون‌های ساقه مغز این بود که دانشمندان بدون آگاهی تلاش می‌کردند تا پیش‌سازهای مغز جلویی را به بافت مغز عقبی تبدیل کنند؛ رویکردی که از نظر بیولوژیکی غیرممکن است!

اکنون با موفقیت در بازتولید این نورون‌های حرکتی، محققان مدلی بی‌نظیر برای ارزیابی داروهای احیا کننده و آزمایش درمان‌های اختصاصی برای بیماری‌های فلج‌کننده ایجاد نموده‌اند. کاوش‌های ژنتیکی و تکاملی نشان می‌دهد این ساختار دوگانه، تاریخی بیش از ۵۵۰ میلیون سال در درخت تبارشناسی موجودات دارد و حتی در گونه‌هایی نظیر کرم‌های بلوطی و عروس‌های دریایی نیز دیده می‌شود.

این دستاورد بنیادی ثابت می‌کند که سیستم کنونی که ما به عنوان یک مغز واحد می‌شناسیم، در حقیقت مجموعه‌ای از دو اندام کهن و باستانی است که طی سیر تطور در طول تاریخ حیات شکل گرفته‌اند.