برای دههها، دانشمندان بر این باور بودند که مغز به عنوان یک اندام واحد با منشأ تکوینی مشترک رشد میکند. اما تحقیقات تازه به رهبری دانشکده پزشکی استنفورد این فرض دیرینه را به چالش میکشد. این کشف بنیادین میتواند دیدگاه ما را نسبت به نحوه تکامل مغز و چگونگی مطالعه بیماریهای عصبی ویرانگر مانند ALS و SMA کاملاً متحول کند و دریچهای نو به سوی درمانهای آینده بگشاید.
کشف شگفتانگیز: مغز انسان دو اندام با ریشههای متمایز
پژوهشگران دانشکده پزشکی استنفورد با یافتهای جدید، فرضیه دیرینه تکوین مغز از یک منشأ واحد را به چالش کشیدهاند. آنها نشان دادهاند مغز ما از دو سیستم عصبی باستانی جداگانه تشکیل شده است؛ یکی عملکردهای حیاتی (مانند تنفس و ضربان قلب) را مدیریت میکند و دیگری مسئول تواناییهای شناختی پیچیدهتر نظیر زبان و تفکر انتزاعی است. این کشف معمای دشواری رشد سلولهای مغزی ساقه مغز در آزمایشگاه را حل کرده و افقهای تازهای برای مطالعه بیماریهای عصبی جدی مانند SMA و ALS میگشاید. دکتر کایل لو، سرپرست پژوهش، تأکید کرد: «اکنون میتوانیم نورونهای بخش پشتی مغز (ساقه مغز) را در محیط آزمایشگاهی رشد داده و عملکردشان را بررسی کنیم.» این یافتهها در تاریخ ۱۸ سپتامبر ۲۰۲۶ در مجله Nature Neuroscience به چاپ رسیدهاند و کارولین داندز و رایان جوخای به عنوان نویسندگان اصلی در آن مشارکت داشتهاند.
سرنخهای تکاملی: دو مسیر جداگانه از آغازینترین مراحل
پژوهشگران دریافتند تقسیمبندی مغز انسان به دو اندام مستقل از همان مراحل اولیه تکوین جنینی آغاز میشود. ساقه مغز مسیری کاملاً مستقل و موازی با سایر مناطق مغز طی میکند. مطالعه جنین موش دو جمعیت متفاوت از سلولهای اجدادی مغزی را نشان داد: یکی ژن Otx2 را بیان کرده و به مغز قدامی و میانی تبدیل میشود، دیگری ژن Gbx2 را بیان کرده و ساقه مغز را شکل میدهد. این دو جمعیت از ابتدا جداگانه باقی میمانند؛ تفاوت در پیکربندی کروماتین نیز این تمایز را تأیید میکند. رایان جوخای، از نویسندگان اصلی، اظهار داشت: «تلاشهای قبلی برای تولید نورونهای ساقه مغز احتمالاً سعی در تبدیل سلولهای اجدادی ناسازگار داشتند که ممکن نیست.»
پس از درک این تفکیک، دانشمندان توانستند برای اولین بار، سلولهای بنیادی پرتوان انسانی را به نورونهای حرکتی ساقه مغز کارآمد تبدیل کنند که در آزمایشگاه رفتار نورونهای واقعی ساقه مغز را از خود نشان دادند. بررسی تاریخچه تکاملی نشان داد این الگوی دو منشأیی بیش از ۵۵۰ میلیون سال قدمت دارد و در موجوداتی نظیر مرغ و ماهی گورخری نیز دیده میشود. دکتر لو پیشنهاد میکند تکامل دو سیستم عصبی از پیش موجود را از نظر فضایی به هم نزدیک کرده است، اگرچه داشتن مغز به عنوان یک اندام واحد کارآمدتر به نظر میرسد.
افقهای روشن برای تحقیقات بیماریهای عصبی و درمانهای بازساختی
این یافتهها پیامدهای مهمی برای دانشمندانی دارد که بیماریهای آسیبرسان به ساقه مغز، از جمله SMA و ALS را مطالعه میکنند. توانایی رشد نورونهای ساقه مغز در آزمایشگاه، مانع اصلی دسترسی به بافت انسانی را برطرف کرده و به دانشمندان امکان میدهد با دقت بیشتری به بررسی مشکلات این بیماریها بپردازند. ساقه مغز همچنین در کنترل وزن و تنظیم گرسنگی نقش دارد. پژوهشگران قصد دارند چگونگی تأثیر دقیق SMA و ALS بر نورونهای ساقه مغز را مشخص کنند. جوخای گفت: «اکنون ما مدلی در اختیار داریم که به درک بهتر این بیماریهای ویرانگر کمک کرده و مسیر را برای درمانهای بازساختی هموار میکند. این مرز جدیدی در پژوهشهای مغزی است.» این مطالعه با مشارکت پژوهشگرانی از انستیتوی فناوری کالیفرنیا و دانشگاه کالیفرنیا، سانفرانسیسکو انجام شده و توسط مؤسسات مختلفی از جمله مؤسسه ملی بهداشت (NIH) حمایت شده است.