فرارو: در پی یک پژوهش ساختارشکنانه زیست‌شناختی، دانشمندان به شواهدی دست یافته‌اند که باورهای بنیادین پزشکی درباره ساختار مغز را به چالش می‌کشد و نشان می‌دهد این عضو حیاتی، ترکیبی هماهنگ از دو دستگاه عصبی کاملاً مستقل است.

 به نقل از نیویورک پست، دانشمندان دانشگاه استنفورد به سرپرستی تیمی از محققان برجسته در یک مطالعه پیشگامانه اثبات کرده‌اند مغز انسان برخلاف تصور رایج، یک عضو واحد و یکپارچه نیست، بلکه از دو اندام عصبی کاملاً متمایز تشکیل شده است! این کشف بزرگ علمی که در نشریه معتبر نیچر منتشر شده است، ساختار ادراکی ما از آناتومی انسان را دگرگون ساخته و پیامدهای درمانی بسیار چشمگیری برای اختلالات پیش‌رونده عصبی به دنبال دارد.

بر اساس این تحقیق، سامانه عصبی مرکزی از دو مسیر تکاملی و زیستی کاملاً جداگانه منشأ می‌گیرد. از یک سو بخش باستانی‌تر مغز قرار دارد که به آن مغز پسین یا ساقه مغز می‌گویند. از سوی دیگر، بخش‌های پیشرفته‌تر یعنی مغز پیشین و مغز میانی قرار دارند؛ یعنی همان مراکزی که به ما امکان سرودن شعر، حل مسائل پیچیده ریاضی، درک خودآگاهی و تفکر درباره مبدأ آفرینش را می‌بخشند و انسان را از سایر گونه‌ها متمایز می‌سازند.

این تفکیک بیولوژیکی برای نخستین بار دانشمندان را قادر ساخت تا سلول‌های عصبی حیاتی ساقه مغز را در محیط آزمایشگاهی کشت دهند. این موفقیت علمی گره کور پژوهش‌های چند دهه‌ای در مورد بیماری‌های مهلکی چون آتروفی عضلانی نخاعی (SMA) و اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS یا همان بیماری لو گهریگ) را باز می‌کند. در این بیماری‌های تخریب‌کننده سلول‌های عصبی، نورون‌های حرکتی مغز پسین به تدریج تحلیل رفته و از کار می‌افتند. پیامد این روند تخریبی، از دست رفتن توانایی بلع و در نهایت فلج شدن ماهیچه‌های تنفسی بیمار است.

دکتر کایل لو، نویسنده ارشد این پژوهش و استاد برجسته زیست‌شناسی تکاملی، اعلام کرد: «ما برای اولین بار ثابت کردیم بخش جلویی مغز از سلول‌های بنیادی پیش‌ساز متفاوتی نسبت به بخش عقبی مغز پدید می‌آید. به کمک این دستاورد، اکنون می‌توانیم نورون‌های ساقه مغز را در ظروف آزمایشگاهی پرورش داده و عملکردهای پیچیده آن‌ها را از نزدیک کالبدشکافی و آزمایش کنیم.»

مغز پستانداران از دیرباز به سه قسمت مغز پیشین، مغز میانی و مغز پسین تقسیم شده است. مغز پیشین مدیریت ادراک، زبان و استدلال انتزاعی را بر عهده دارد و مغز میانی پردازش داده‌های دیداری، شنیداری، درد و کنترل حرکات را تسهیل می‌کند. در همین حال، مغز پسین در قاعده جمجمه وظیفه پایداری زیستی انسان را بر دوش دارد؛ از جمله تنظیم خودکار ریتم ضربان قلب، فشار خون، حرکات دودی دستگاه گوارش، تنفس و هماهنگی عضلانی.

دانشمندان سال‌های متمادی برای ساخت نورون‌های حرکتی ساقه مغز ناکام مانده بودند، چرا که پارادایم علمی حاکم بر این فرض استوار بود که تمامی نواحی مغز از یک سلول بنیادی پیش‌ساز مشترک منشعب می‌شوند. با این حال، محققان در آزمایشگاه با ردگیری مراحل تکوین جنین در موش‌ها متوجه شدند مغز پسین در امتداد یک مسیر رشد کاملاً مستقل نسبت به مغز پیشین و میانی شکل می‌گیرد.

در حقیقت، دو جمعیت ژنتیکی جداگانه این روند را هدایت می‌کنند: گروهی از سلول‌ها با بیان ژن Otx2 مغز پیشین و میانی را خلق می‌کنند و گروهی دیگر با فعال‌سازی ژن Gbx2 ساقه مغز را شکل می‌دهند. این دو رده سلولی در هیچ مرحله‌ای با یکدیگر تداخل ندارند.

رایان جوخای، یکی از محققان کلیدی این مطالعه، اظهار داشت علت دهه‌ها شکست در تولید نورون‌های ساقه مغز این بود که پژوهشگران ناآگاهانه تلاش می‌کردند پیش‌سازهای مغز جلویی را به بافت مغز عقبی تبدیل کنند؛ عملی که از نظر ماهیت زیستی ناممکن است! 

اکنون محققان با بازتولید موفق این نورون‌های حرکتی، مدل‌های بی‌نظیری برای ارزیابی داروهای احیا کننده و آزمایش درمان‌های اختصاصی امراض فلج‌ کننده به دست آورده‌اند. کاوش‌های ژنتیکی و تکاملی نشان داده‌اند این ساختار دوگانه، قدمتی بیش از ۵۵۰ میلیون سال در درخت تبارشناسی موجودات دارد و حتی در گونه‌هایی مانند کرم‌های بلوطی و عروس‌های دریایی نیز به چشم می‌خورد.

این یافته بنیادین اثبات می‌کند سامانه‌ای که امروزه به عنوان یک مغز واحد می‌شناسیم، در واقع پیوند دو اندام کهن و باستانی است که در طول تاریخ حیات تکامل یافته‌اند.