رازهای مغز از توی “مینی‌مغزها” لو رفت! چگونه سلول‌های مغزمان توی رحم شکل می‌گیرن؟

حتماً واستون جالبه بدونین که مغز ما چه جوری توی رحم مادر شکل می‌گیره و چه عواملی روی این داستان تأثیر دارن. تازه‌ترین تحقیقاتی که دانشمندا انجام دادن، نشون میده اون سلول‌های ایمنی مغزی که تا حالا فکر می‌کردیم فقط کارشون دفاع از بدن و پاک‌سازی هست—در واقع کارهای خیلی مهم‌تری هم دارن!

یه گروه پژوهشگر آمریکایی از دانشگاه UCSF اومدن و با کمک یه تکنولوژی عجیب و باحال به اسم «مینی‌مغز»، کلی اطلاعات تازه از کارِ سلول‌های مغزی در آوردن. حالا میپرسی مینی‌مغز چیه؟ مینی‌مغز یا “organoid” یعنی یه جور ساختار کوچیک سه‌بعدی از سلول‌ها که توی آزمایشگاه، از سلول‌های بنیادی ساخته میشه و تا حد زیادی رفتار مغز واقعی رو تقلید می‌کنه (مثلاً نسخه مینیاتوری مغز).

داستان از اونجایی شروع میشه که یه سری از سلول‌های عصبی به اسم “اینترنورون”ها یا همون نورون‌های بازدارنده، حسابی مهم‌ان. این سلول‌ها وظیفه‌شون اینه که سیگنال‌های بین بقیه سلول‌های مغزی رو کنترل و تنظیم کنن و نمی‌ذارن مغز شلوغ‌بازار بشه! اونم با استفاده از یه ماده شیمیایی خاص به اسم GABA (این همون پیام‌رسان بازدارنده مغزه که روی کاهش فعالیت عصبی تاثیر می‌ذاره و جلوی بیش‌فعالی مغز رو می‌گیره). جالبه بدونی که حدود ۲۵ تا ۵۰ درصد از نورون‌های قشر مغز (Cortex) ما رو همین اینترنورون‌ها می‌سازن و تعدادشون توی مغز ما نسبت به مثلا موش‌ها، بیشتر از دو برابره!

حالا چرا این اینترنورون‌ها اینقدر مهم‌ان؟ چون هر وقت مشکلی واسه تکثیر یا عملکرشون پیش بیاد، ممکنه فرد دچار مشکلاتی مثل صرع (epilepsy)، اوتیسم (autism)، یا شیزوفرنی (schizophrenia) بشه.

تا همین چند سال پیش همه فکر می‌کردن سیستم ایمنی مغز و سیستم عصبی هردو جدا جدا رشد می‌کنن اما الان دانشمندا کم‌کم دارن میفهمن که اینا مثل دوقلوها پیش هم رشد می‌کنن و با هم تعامل دارن. توی این پروژه، پژوهشگرها اومدن یه تیکه مهم از مغز جنینی رو که مسئول تولید اینترنورون‌هاست (توی هفته هشتم بارداری ظاهر میشه و تا ۸ ماه بعد از تولد کم‌کم از بین میره) توی مینی‌مغز بازسازی کردن و واسه اولین بار، سلول‌های ایمنی مخصوص مغز، یعنی «میکروگلیا» (microglia) رو هم به مدل اضافه کردن.

حالا بمون که میکروگلیا چیه! میکروگلیا یه جور سلول ایمنی مستقر در مغزه که نقش تعمیرات و تنظیم امور رو توی مغز برعهده داره. دانشمندا متوجه شدن این میکروگلیاها، یه ماده به اسم IGF1 (سرواژه Insulin-like Growth Factor 1 یعنی یه جور ماده رشد که شبیه انسولین عمل می‌کنه) تولید می‌کنن. این IGF1 باعث میشه اینترنورون‌ها مثل قارچ رشد کنن و تعدادشون برق‌آسا زیاد بشه!

وقتی محقق‌ها توی مدل مینی‌مغز، IGF1 رو حذف کردن یا راه تاثیرش رو بستند، دیدن اون موج تکثیر اینترنورون عملاً قطع شد. اما نکته بامزه اینجا بود که توی مدل موش‌ها با حذف همین مولکول چیزی تغییر نکرد؛ یعنی کل این مکانیسم، احتمالاً مختصِ انساناست!

این یافته جدید نشون میده که مغز انسان برای اینکه تونسته اینهمه اینترنورون تولید کنه (که احتمالاً ریشه‌ی بخش زیادی از توانایی‌های شناختی و هوشمندی ماست)، یه مسیر تکاملی منحصر به خودش داشته و سلول‌های ایمنی مغزش رو هم توی این ماجرا دخیل کرده.

البته یادت باشه این مینی‌مغزها یه مدل کوچولو از مغزند؛ همه پیچیدگی‌های مغز واقعی رو ندارن. توی مراحل اولیه رشد خیلی خوب جواب میدن اما فعلاً نمی‌تونن مدارهای پیچیده‌تر و رفتارهای مغر رو کامل نشون بدن. کارهای آینده شاید بتونه نشون بده این سلول‌های ایمنی توی مغز چه نقش‌هایی در مراحل بالاتر رشد دارن…

خلاصه، دانشمندا با همین مدل‌های عجیب و غریب دارن بخش‌های اسرارآمیز رشد مغز رو کشف می‌کنن و بهمون نشون میدن چطور بدنمون، حتی قبل از تولد، حسابی هوشمندانه خودش رو می‌سازه!

منبع: +