اوتیسم؛ هزینه‌ای برای تکامل منحصر‌به‌فرد مغز انسان؟

پژوهش جدید «دانشگاه استنفورد»(Stanford University) نشان می‌دهد که میزان نسبتاً بالای اختلالات طیف اوتیسم در انسان احتمالاً به دلیل نحوه تکامل انسان‌ها در گذشته است.

به نقل از ساینس دیلی، حدود یک نفر از هر ۳۱ کودک (۳.۲ درصد) در آمریکا مبتلا به اختلال طیف اوتیسم تشخیص داده شده‌اند. در سطح جهانی، سازمان بهداشت جهانی تخمین می‌زند که حدود یک نفر از هر ۱۰۰ کودک مبتلا به اوتیسم است. از دیدگاه تکاملی، بسیاری از دانشمندان معتقدند که اوتیسم و ​​اسکیزوفرنی ممکن است مختص انسان باشند. یافتن رفتارهای مرتبط با این اختلالات در نخستی‌سانان غیرانسانی، بسیار نادر است. علاوه بر این، رفتارهای مرتبط با این اختلالات عموماً شامل ویژگی‌های شناختی مانند تولید و درک گفتار است که یا منحصر به انسان است یا در انسان بسیار پیچیده‌تر ظاهر می‌شود.

با توسعه‌ توالی‌یابی آران‌ای تک‌سلولی، تعریف کردن انواع سلول‌های خاص در مغز امکان‌پذیر شد. وقتی پژوهشگران یک مجموعه بزرگ‌تر از داده‌ها را منتشر کردند، مشخص شد که مغز پستانداران حاوی مجموعه‌ای شگفت‌انگیز از انواع سلول‌های عصبی است. مطالعات توالی‌یابی در مقیاس بزرگ نیز تغییرات ژنتیکی گسترده‌ای را در مغز انسان شناسایی کرده‌اند. آنها عناصر ژنوم هستند که طی تکامل پستانداران به طور کلی تغییر زیادی نکرده‌اند اما در انسان به سرعت تکامل یافته‌اند.

اگرچه پژوهش‌های پیشین نشان داده‌اند که برخی از انواع سلول‌ها در طول روند تکامل نسبت به سایرین ثابت‌تر باقی مانده‌اند اما عواملی که به بروز این تفاوت‌ها در سرعت تکامل منجر می‌شوند، ناشناخته مانده‌اند. پژوهشگران در این پروژه، مجموعه داده‌های مربوط به توالی‌یابی آران‌ای تک‌هسته‌ای بین گونه‌ای را که اخیراً درباره سه ناحیه مجزا از مغز پستانداران منتشر شده است، بررسی کردند.

پژوهشگران دریافتند که فراوان‌ترین نوع نورون‌های لایه بیرونی مغز موسوم به نورون‌های «L2/3 IT»، در دودمان انسان فوق‌العاده‌ سریع تکامل یافته‌اند. به طرز شگفت‌آوری، این تکامل شتاب‌یافته با تغییرات چشمگیر در ژن‌های مرتبط با اوتیسم همراه بود که احتمالاً توسط انتخاب طبیعی خاص دودمان انسان هدایت می‌شد. پژوهشگران در این پروژه توضیح داده‌اند که اگرچه نتایج نشان‌دهنده انتخاب طبیعی ژن‌های مرتبط با اختلال طیف اوتیسم است اما دلیل این که چرا این امر مزایایی را به اجداد انسان اعطا کرده مشخص نیست.

پاسخ دادن به این پرسش دشوار است زیرا مشخص نیست کدام ویژگی‌های شناختی، آناتومی مغز و سیم‌کشی عصبی مختص انسان، مزایای ویژه را به اجداد انسان داده‌اند اما پژوهشگران این پروژه معتقدند که بسیاری از این ژن‌ها با تأخیر رشدی مرتبط هستند و به همین دلیل، تکامل آنها می‌تواند در کاهش رشد مغز پس از تولد در انسان نقش داشته باشد. علاوه بر این، ظرفیت تولید و درک گفتار که مختص انسان است، اغلب تحت تأثیر اوتیسم و ​​اسکیزوفرنی قرار می‌گیرد.

این احتمال وجود دارد که تکامل سریع ژن‌های مرتبط با اوتیسم، با کاهش رشد مغز پس از تولد همراه باشد. زمان طولانی‌تر رشد مغز در اوایل کودکی برای تکامل انسان سودمند بوده زیرا به تفکر پیچیده‌تر انجامیده است.

«الکساندر استار»(Alexander Starr) پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: نتایج پژوهش ما نشان می‌دهند برخی از همان تغییرات ژنتیکی که مغز انسان را منحصربه‌فرد می‌کنند، باعث شده‌اند که انسان‌ها از نظر عصبی نیز متنوع‌تر باشند.

این پژوهش در مجله «Molecular Biology and Evolution» به چاپ رسید.

منبع: ایسنا