Nghiên cứu Y - Dược Thứ sáu, ngày 26/3/2021

Làm thế nào con người phát triển bộ não lớn hơn các loài vượn khác

Một nghiên cứu mới là nghiên cứu đầu tiên xác định cách não người phát triển lớn hơn nhiều, với số lượng tế bào thần kinh nhiều gấp ba lần so với não của tinh tinh và khỉ đột. Nghiên cứu đã xác định một công tắc phân tử quan trọng có thể làm cho các organoit trong não vượn phát triển giống các organoit của người hơn và ngược lại.
Ảnh minh họa
Ảnh minh họa
Một nghiên cứu mới là nghiên cứu đầu tiên xác định cách não người phát triển lớn hơn nhiều, với số lượng tế bào thần kinh nhiều gấp ba lần so với não của tinh tinh và khỉ đột. Nghiên cứu do các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Sinh học phân tử của Hội đồng Nghiên cứu Y khoa (MRC) ở Cambridge, Anh, đã xác định một công tắc phân tử quan trọng có thể làm cho các organoit trong não của loài vượn phát triển giống như các organoit của người và ngược lại.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Cell đã so sánh 'các chất hữu cơ trong não' - các mô 3D được phát triển từ các tế bào gốc tạo mô hình cho sự phát triển sớm của não - được nuôi từ các tế bào gốc của người, khỉ đột và tinh tinh.

Tương tự như não thực tế, các organoids trong não người lớn hơn rất nhiều so với các organoids của các loài vượn khác.

Tiến sĩ Madeline Lancaster, từ Phòng thí nghiệm Sinh học Phân tử MRC, người dẫn đầu nghiên cứu, cho biết: "Điều này cung cấp một số cái nhìn sâu sắc đầu tiên về những gì khác biệt về bộ não đang phát triển của con người khiến chúng ta khác biệt với những người họ hàng gần nhất của chúng ta, những con vượn lớn khác . Sự khác biệt nổi bật nhất giữa chúng ta và các loài vượn khác là bộ não của chúng ta to đến mức nào. "

Trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển não bộ, các tế bào thần kinh được tạo ra bởi các tế bào gốc được gọi là các tế bào sinh dục thần kinh. Các tế bào nhân sơ này ban đầu có dạng hình trụ giúp chúng dễ dàng phân chia thành các tế bào con có hình dạng giống hệt nhau.

Càng nhiều lần các tế bào tiền thân thần kinh nhân lên ở giai đoạn này, thì càng có nhiều tế bào thần kinh sau này.

Khi các tế bào trưởng thành và làm chậm quá trình nhân lên, chúng sẽ kéo dài ra, tạo thành hình dạng như một que kem kéo dài.


Trước đây, nghiên cứu trên chuột đã chỉ ra rằng các tế bào tiền thân thần kinh của chúng trưởng thành thành hình nón và làm chậm quá trình nhân lên trong vòng vài giờ.

Giờ đây, các organoids trong não đã cho phép các nhà nghiên cứu khám phá sự phát triển này xảy ra như thế nào ở người, khỉ đột và tinh tinh.

Họ phát hiện ra rằng ở khỉ đột và tinh tinh, quá trình chuyển đổi này diễn ra trong một thời gian dài, diễn ra trong khoảng năm ngày.

Các tổ tiên của loài người thậm chí còn bị trì hoãn nhiều hơn trong quá trình chuyển đổi này, mất khoảng bảy ngày. Các tế bào tiền thân của con người duy trì hình dạng giống như hình trụ của chúng lâu hơn các loài vượn khác và trong thời gian này, chúng phân chia thường xuyên hơn, tạo ra nhiều tế bào hơn.

Sự khác biệt về tốc độ chuyển đổi từ tế bào tiền sinh thần kinh sang tế bào thần kinh có nghĩa là các tế bào của con người có nhiều thời gian để nhân lên. Điều này có thể là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến số lượng tế bào thần kinh trong não người nhiều hơn gần gấp ba lần so với não khỉ đột hoặc tinh tinh.

Tiến sĩ Lancaster cho biết: “Chúng tôi phát hiện ra rằng sự thay đổi chậm trễ về hình dạng của các tế bào trong não sớm cũng đủ để thay đổi quá trình phát triển, giúp xác định số lượng tế bào thần kinh được tạo ra.

"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 lớn trong quá trình tiến hóa của não. Tôi cảm thấy như chúng ta đã thực sự học được điều gì đó cơ bản về những câu hỏi mà tôi quan tâm đến chừng nào tôi có thể nhớ - điều gì tạo nên con người chúng ta. "

Để khám phá ra cơ chế di truyền dẫn đến những khác biệt này, các nhà nghiên cứu đã so sánh sự biểu hiện gen - gen nào được bật và tắt - trong các organoit trong não người so với các loài vượn khác.

Họ đã xác định được sự khác biệt trong một gen gọi là 'ZEB2', gen này được kích hoạt sớm hơn ở các organoit trong não khỉ đột so với các gen hữu cơ của con người.

Để kiểm tra tác động của gen trong tế bào tiền thân của khỉ đột, họ đã trì hoãn tác động của ZEB2. Điều này làm chậm quá trình trưởng thành của các tế bào tiền thân, khiến các organoids trong não khỉ đột phát triển giống với con người hơn - chậm hơn và lớn hơn.

Ngược lại, việc bật gen ZEB2 sớm hơn trong các tế bào tiền thân của con người đã thúc đẩy quá trình chuyển đổi sớm ở các organoit của người, để chúng phát triển giống như các organoit của loài vượn.

Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng organoids là một mô hình và giống như tất cả các mô hình, không tái tạo hoàn toàn bộ não thực, đặc biệt là chức năng não trưởng thành. Nhưng đối với những câu hỏi cơ bản về sự tiến hóa của chúng ta, những mô não này trong một món ăn cung cấp một cái nhìn chưa từng có về các giai đoạn phát triển quan trọng của não mà sẽ không thể nghiên cứu được.

Tiến sĩ Lancaster là thành viên của nhóm đã tạo ra các organoids não đầu tiên vào năm 2013.

Nghiên cứu này được tài trợ bởi Hội đồng Nghiên cứu Y khoa, Hội đồng Nghiên cứu Châu Âu và Nghiên cứu Ung thư Vương quốc Anh.

Nguồn : Công ty Nghiên cứu và Sáng tạo Vương quốc Anh.
- Thuocbietduoc.com.vn cung cấp thông tin về hơn 30.000 loại thuốc theo toa, thuốc không kê đơn. - Các thông tin về thuốc trên Thuocbietduoc.com.vn cho mục đích tham khảo, tra cứu và không dành cho tư vấn y tế, chẩn đoán hoặc điều trị. - Khi dùng thuốc cần tuyệt đối tuân theo theo hướng dẫn của Bác sĩ
- Chúng tôi không chịu trách nhiệm về bất cứ hậu quả nào xảy ra do tự ý dùng thuốc dựa theo các thông tin trên Thuocbietduoc.com.vn
Thông tin Thuốc và Biệt Dược
- Giấy phép ICP số 235/GP-BC.
© Copyright Thuocbietduoc.com.vn
- Contact: VBCmedia, Jsc. - No 34, Louis Metropolis, Hanoi - Email: contact@thuocbietduoc.com.vn