Không còn nghi ngờ gì nữa, quá trình tiến hóa đã cho phép bộ não con người phát triển đến mức mà các loài linh trưởng khác đơn giản là không thể. Để làm ví dụ cho điều này, giờ đây chúng ta thấy rằng tâm trí của chúng ta có số lượng tế bào thần kinh nhiều hơn gấp ba lần so với các loài vượn khác như tinh tinh hoặc khỉ đột. Nhưng ... làm thế nào chúng ta đạt được điều này?
Nhờ một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Cell, một nhóm các nhà khoa học có thể đã khám phá ra cơ chế nào đã dẫn dắt bộ não của chúng ta thông qua quá trình tiến hóa của nó. Trong nhóm của nhóm nghiên cứu nói trên có các tác giả: Silvia Benito-Kwiecinski, Stefano L. Giandomenico, Magdalena Sutcliffe, Erlend S. Riis, Paula Freire-Pritchett, Iva Kelava, Stephanie Wunderlich, Ulrich Martin, Gregory A. Wray, Kate McDole và Madeline A. Lancaster.
Một lời giải thích chưa biết cho đến nay
Cho đến nay, bộ não của con người được biết đến là khác biệt so với bộ não của các loài linh trưởng khác bởi kích thước và các khả năng tiên tiến của nó. Nhưng, mặt khác, không rõ bằng cách nào mà nó lại diễn ra theo cách này ngay từ đầu.
Bây giờ, với nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi Phòng thí nghiệm Sinh học Phân tử của Hội đồng Nghiên cứu Y khoa (MRC), điều này có thể sắp thay đổi. Tất cả bởi vì phân tích của ông về sự phát triển của các organoids người, tinh tinh và khỉ đột đã cho phép chúng ta có một cái nhìn độc đáo về các quá trình cho phép não bộ của chúng ta tiến hóa và phát triển nhanh hơn.
"Điều này cung cấp một số hiểu biết đầu tiên về những gì khác biệt trong sự phát triển não bộ của con người giúp phân biệt chúng ta với những người họ hàng gần gũi nhất của chúng ta (...) Sự khác biệt nổi bật nhất giữa chúng ta và các loài vượn khác là bộ não của chúng ta lớn đến mức nào", TS. Lancaster.
Cơ chế bí mật
Trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển não bộ, các tế bào gốc được gọi là 'tiền nhân thần kinh' rất quan trọng. Chúng được tìm thấy trong não của tất cả các loài động vật, nhưng chúng còn lâu mới hoạt động theo cùng một cách ở mỗi loài.
Các nhà nghiên cứu nhận xét rằng, trong các nghiên cứu trước đây, những tế bào này - phân chia để tạo ra nhiều 'con gái' bằng chúng - đã được chứng minh là hoàn thành hoạt động phân chia của chúng ở chuột chỉ trong vài giờ.
Với nghiên cứu mới, có thể thấy rằng mặt khác, cơ chế này không chính xác theo cách này với não người, với khỉ đột hoặc với tinh tinh. Đối với hai con sau, việc ngừng hoạt động của các cặp cha mẹ thần kinh mất khoảng năm ngày. Trong khi đó, đối với con người, điều này đã bị trì hoãn tới bảy.
Sau khi xác định được khoảng thời gian phát triển ban đầu kéo dài này của não người, người ta đã hiểu rõ tại sao nó có thể phát triển lớn hơn so với các loài linh trưởng khác. Nhờ có thêm vài ngày, các tế bào gốc có cơ hội nhân lên nhiều hơn, có nghĩa là tâm trí của chúng ta có tiềm năng tạo ra một số lượng lớn hơn các tế bào thần kinh.
Họ phát hiện ra 'công tắc' cho phép não người phát triển hơn não của các loài linh trưởng khác
Khi xác định sự khác biệt về chức năng khiến não người cao cấp hơn não của các loài linh trưởng khác, các nhà nghiên cứu tiếp tục xem xét câu hỏi sau: cơ chế di truyền nào gây ra những khác biệt này?
Để giải đáp điều này, các nhà khoa học đã quyết định so sánh biểu hiện gen giữa các gen hữu cơ của người và gen của khỉ đột và tinh tinh. Bằng cách này, họ có thể phát hiện ra những gen nào đã được bật hoặc tắt để tạo ra sự khác biệt trong quá trình phát triển não bộ.
Tìm kiếm của họ đã thành công khi họ bắt gặp gen ZEB2. Rõ ràng, điều này hoạt động như một công tắc lần đầu tiên được kích hoạt trong các organoids của khỉ đột. Kết quả là, sự phân chia của các tiền nhân thần kinh đã dừng lại sớm hơn.
Các tác giả đã xác minh điều này bằng cách ức chế gen trong các organoit khác của não khỉ đột. Khi ZEB2 không được kích hoạt kịp thời, sự phát triển của tế bào của những loài linh trưởng này giống với tế bào của con người hơn nhiều và cuối cùng tạo ra số lượng tế bào thần kinh nhiều hơn.
Tương tự, khi gen ZEB2 được kích hoạt quá sớm trong các chất hữu cơ của con người, thì sự phát triển của não bộ sẽ ngừng phát triển sớm và không đạt được mức tế bào thần kinh thông thường. Tóm lại, người ta xác định rằng sự thay đổi nhỏ này trong biểu hiện gen đã - và tiếp tục có - ảnh hưởng lớn đến sự phát triển não bộ của chúng ta.
“Điều đáng chú ý là một sự thay đổi tiến hóa tương đối đơn giản về hình dạng tế bào có thể gây ra những hậu quả quan trọng trong quá trình tiến hóa của não bộ. Tôi cảm thấy như chúng tôi thực sự đã học được điều gì đó cơ bản về những câu hỏi mà tôi quan tâm bấy lâu nay tôi còn nhớ: điều gì làm nên con người của chúng ta, ”Tiến sĩ Lancaster nhận xét.
Văn bản được dịch từ tiếng Tây Ban Nha sang tiếng Việt với Google Dịch
Tôi cảm thấy sự bất tiện của những từ bị dịch sai
xem phần còn lại của bài viết
