پرسش و پاسخ در مورد رابطه بین اوتیسم و ​​نئوکورتکس مغز انسان

به گزارش مجله خبری نگار-سانفرانسیسکو: تیمی از محققان در ایالات متحده در تلاشند تا سوالاتی را مطرح کرده و پاسخ‌هایی را در رابطه با رشد بخشی از مغز انسان که به عنوان "نئوکورتکس" شناخته می‌شود و ارتباط آن با برخی ناتوانی‌های ذهنی و بیماری‌هایی که انسان را تحت تأثیر قرار می‌دهند، مانند اوتیسم، ارائه دهند.

تیم تحقیقاتی دانشکده پزشکی دانشگاه تگزاس A&M ادعا می‌کند که این مطالعه جدید، دانش ما را در مورد نقش نئوکورتکس انسان در توضیح برتری ذهنی و فکری انسان‌ها در مقایسه با سایر پستانداران و رابطه این ناحیه با بروز ناتوانی‌های ذهنی مانند اختلالات طیف اوتیسم گسترش می‌دهد.

دانشمندان سال‌هاست می‌دانند که بین هوش پستانداران و لایه جدیدی از سلول‌ها در قسمت بالایی مغز که به عنوان نئوکورتکس شناخته می‌شود، همبستگی قوی وجود دارد. این بخش از مغز مسئول عملکرد‌های عالی انسان مانند درک، ادراک و زبان است. سطح صاف نئوکورتکس نشان دهنده میزان توسعه توانایی‌های ذهنی گونه‌های مختلف پستانداران است. شایان ذکر است که برای مثال، نئوکورتکس در مغز انسان تنها سه برابر ضخیم‌تر از مغز موش است، حتی با وجود اینکه حاوی هزار لایه بیشتر از قشر مغز موش است.

دانشمندان معتقدند که اختلالات طیف اوتیسم از جمله بیماری‌های روانی مرتبط با رشد این قسمت از مغز انسان هستند. از جمله عوامل کلیدی که پایه‌های رشد نئوکورتیکال را تعیین می‌کنند، توزیع و تعداد سلول‌های بنیادی عصبی است که به عنوان واحد ساختاری مغز عمل می‌کنند.

محقق ویتاس‌ای. پانکایتیس، استاد دانشکده پزشکی دانشگاه A&M، می‌گوید: «تعداد زیادی از آنچه ما «واحد‌های پردازش انفرادی» می‌نامیم در مغز وجود دارد که به صورت افقی در نئوکورتکس چیده شده‌اند و هرچه قشر مغز بزرگتر باشد، ظرفیت پردازش مغز انسان بیشتر است.»

«سوال این است که چرا ضخامت نئوکورتکس در مغز با بالا رفتن در درخت تکاملی پستانداران افزایش می‌یابد، و چرا سلول‌های بنیادی عصبی به جای اینکه به صورت عمودی روی هم انباشته شوند، به صورت افقی در سراسر قشر مغز پخش می‌شوند؟» او در اظهارات خود که توسط وب‌سایت آمریکایی «ساینس دیلی» که متخصص تحقیقات علمی است، گزارش شده است، افزود.

شیجیانگ زی، استادیار دانشکده پزشکی و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: «یکی از برجسته‌ترین علل ژنتیکی ناتوانی‌های ذهنی، جهش در ژنی به نام LES۱ است.» این جهش ژنتیکی منجر به تشکیل مغزی با سطح صاف می‌شود، پدیده‌ای که با ناتوانی‌های ذهنی مرتبط است.

یکی از مشاهدات سنتی در افراد مبتلا به بیماری روانی این است که نئوکورتکس آنها ضخیم‌تر از حد معمول است و مطالعات اخیر نشان داده‌اند که یک تفاوت رایج در مغز افراد مبتلا به اوتیسم این است که نئوکورتکس آنها به طور غیرطبیعی ضخیم است.

دانشمندان مدتی است که می‌دانند سلول‌های بنیادی عصبی تقسیم می‌شوند و هسته‌های این سلول‌ها در عملکردی که به عنوان چرخه سلولی شناخته می‌شود، در جسم سلولی به بالا و پایین حرکت می‌کنند. هسته سلول‌ها درون شبکه‌ای به نام اسکلت سلولی حرکت می‌کند که مانند ریل‌های راه‌آهن عمل می‌کند و سلول‌ها روی آن به صورت کنترل‌شده بالا و پایین می‌روند. با این حال، هنوز مشخص نیست که چرا سلول‌ها به این شکل حرکت می‌کنند و این سیستم چه نقشی در توسعه نئوکورتکس در مغز افراد سالم و بیمار دارد.

در مطالعه‌ای که توسط مؤسسات ملی بهداشت و بنیاد رابرت‌ای. ولچ تأمین مالی شده و در مجله علمی Cell Reports منتشر شده است، محققان ویتاس‌ای. پانکایتیس و شیجیانگ ژی تلاش می‌کنند به این سؤالات پاسخ دهند.

پانکیتیس سعی می‌کند این پدیده علمی را توضیح دهد و می‌گوید: «شما می‌توانید این پدیده را مانند یک تیوب خمیردندان در نظر بگیرید. وقتی تیوب را نگه می‌دارید و از پایین به بالا فشار می‌دهید، تیوب منبسط و کشیده می‌شود. این اساساً همان چیزی است که در داخل نئوکورتکس اتفاق می‌افتد... نیرو‌های رو به بالا و رو به پایین وجود دارند که هسته سلول‌ها را فشرده می‌کنند و باعث می‌شوند سلول‌ها در سراسر نئوکورتکس پخش شوند.»

در طول مطالعه، پانکایتیس و شیجیانگ زی دریافتند که سلول‌های نئوکورتکس با اتصال به یکدیگر در امتداد مسیر‌های خاص، گسترش می‌یابند، جایی که آنها با هم کار می‌کنند تا به سلول‌های بنیادی عصبی جدید "بگویند" که در امتداد قشر مغز به کجا بروند.

پانکایتیس می‌گوید: «من فکر می‌کنم این مطالعه برای اولین بار نشان می‌دهد که مسیر‌های سلولی و نحوه کنترل آنها در مغز با نقص‌های رشد عصبی در برخی افراد مرتبط است.» محققان ادعا می‌کنند که نتایج این مطالعه، عامل مهمی را در تعیین خطر ابتلا به اوتیسم و ​​سایر بیماری‌های روانی روشن می‌کند. درک قوانین حاکم بر رشد نئوکورتیکال می‌تواند شانس توسعه دارو‌ها و درمان‌های بهتر برای برخی از بیماری‌های عصبی و روانی را افزایش دهد.

شیجیانگ زی گفت: «اگرچه ممکن است دلایل زیادی وجود داشته باشد که چرا نئوکورتکس به جای گسترش، ضخیم‌تر می‌شود، اما تحقیقات ما راه جدیدی را برای توضیح اینکه چرا بیماران مبتلا به اوتیسم و ​​​​سایر اختلالات روانی نئوکورتکس ضخیم‌تری دارند، باز می‌کند.»

(دی پی‌ای)