Έρευνα: Οι εντυπωσιακές διαφορές στο μυαλό ανθρώπων και ζώων

Το μυαλό μας είναι σε μεγάλο ποσοστό αχαρτογράφητο και πρόσφατα ευρήματα ερευνών φαίνεται να εξηγούν γιατί είναι και πιο δυνατό και την ίδια στιγμή πιο ευάλωτο από των άλλων θηλαστικών.

Ερευνητές του Yale έκαναν ένα σημαντικό βήμα ως προς τη λύση του μυστηρίου για όσα υπάρχουν στον εγκέφαλο του ανθρώπου και τον κάνουν πιο ικανό από άλλα είδη. Είναι κάτι που επίσης τον αρρωσταίνει. Θα είσαι ενήμερος πως όλα είναι στο μυαλό μας, ή τουλάχιστον περνάνε από αυτό. Όλα όσα κάνουμε, σκεφτόμαστε, ζούμε, υποφέρουμε.

Οι επιστήμονες δεν έχουν κατανοήσει πλήρως τον ανθρώπινο εγκέφαλο. Κάτι που, αν γινόταν, σίγουρα θα έλυνε πάρα πολλά μεγάλα προβλήματα – και δη υγείας. Προφανώς, οι προσπάθειες που έχουν αρχίσει αιώνες πριν συνεχίζονται.

Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν σημαντικά αναπάντητα ερωτήματα, τα οποία επισήμανε το Allen Institute, που έχει ταχθεί στο να λύσει κάποια από τα μεγαλύτερα μυστήρια της ανθρώπινης βιολογίας, των ανθρώπινων κυττάρων και του ανοσοποιητικού συστήματος.

Η επιστημονική κοινότητα είναι ενήμερη ότι ο εγκέφαλος αποτελείται από φαιά ουσία και λευκή ουσία, εγκεφαλικό ιστό και τις διασυνδέσεις του ή δέσμες αξόνων. Η ανθρωπότητα, όμως, απέχει πολύ από το να κατανοήσει και να καταγράψει όλους τους τύπους νευρώνων και άλλων εγκεφαλικών κυττάρων, όπως και το τι κάνουν ακριβώς. Αυτό θα παραμένει αδύνατο, έως ότου χαρτογραφηθεί και ερμηνευτεί και η παραμικρή λεπτομέρεια.

Η κατανόηση όλων των σημείων του εγκεφάλου θα βοηθήσει τους ερευνητές να καταλάβουν ποια είναι τα εγκεφαλικά κύτταρα που μπορεί να αποτελούν τη βάση των νευρολογικών και ψυχιατρικών παθήσεων. Πολλές νευροψυχιατρικές διαταραχές δεν επηρεάζουν ομοιόμορφα ολόκληρο τον εγκέφαλο – αρχίζουν ή οδηγούνται από συγκεκριμένες κατηγορίες νευρώνων ή άλλων εγκεφαλικών κυττάρων. Έως τώρα, οι επιστήμονες δεν καταλαβαίνουν ποιοι τύποι κυττάρων είναι ευάλωτοι σε αυτές τις ασθένειες. Αν είχαν την πλήρη λίστα των τύπων, θα μπορούσαν να δουν ποιοι «πεθαίνουν», ποιοι αναπτύσσονται εκτός ελέγχου και όποιον άλλον τρόπο αλλάζει η «ζωή» τους σε εγκεφαλικές ασθένειες.

Στο σχολείο μαθαίνουμε πως ο εγκέφαλος επικοινωνεί μέσω συνάψεων, δηλαδή εξειδικευμένων συνδέσεων μεταξύ δύο διαφορετικών νευρώνων. Οι ερευνητές πιστεύουν πως κάτι αντίστοιχο γίνεται για πολλούς διαφορετικούς τύπους νευρώνων στο μυαλό μας. Για κάποιους είναι ασαφές πώς τα μόρια σηματοδότησης –οι νευροδιαβιβαστές– μεταδίδουν το μήνυμα. Πράγμα χρήσιμο, ώστε να βρεθούν φάρμακα για όλα.

Δεν είναι γνωστό πώς τα δισεκατομμύρια συστατικά που υπάρχουν στον εγκέφαλο ενώνονται για να ενεργοποιήσουν όλη την πολύπλοκη συμπεριφορά του. Έχουν αποκωδικοποιηθεί κάποιοι νευρώνες «αλλά είναι σαν να βλέπουμε 1000 pixel από τα πολλά εκατομμύρια της οθόνης». Τη σήμερον ημέρα, εξετάζονται δεκάδες χιλιάδες νευρώνες ενώ κάνουν δουλειά, σε πραγματικό χρόνο.

Κατόπιν τούτων, αντιλαμβάνεσαι πως κάθε βήμα που γίνεται προς αυτές τις κατευθύνσεις αποθεώνεται από όλον τον πλανήτη. Οι τελευταίοι που χειροκροτήθηκαν ήταν οι νευροεπιστήμονες της Ιατρικής Σχολής του Yale.

Οι τύποι κυττάρων που κάνουν το μυαλό μας μοναδικό και ευάλωτο

Tα εγκεφαλικά κύτταρα που κάνουν τον εγκέφαλο του ανθρώπου να ξεχωρίζει από εκείνον όλων των άλλων ζώων –συμπεριλαμβανομένων ακόμη και των πιο στενών «συγγενών» μας–, συνδέονται με τον αυτισμό, τη σχιζοφρένεια και την επιληψία. Αυτό διαπίστωσε μελέτη που έκαναν οι ερευνητές του Yale.

Τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Science και σχολιάστηκαν από τους καθ’ ύλην αρμόδιους στην ιστοσελίδα του Πανεπιστημίου.

Στο εργαστήριο αναλύθηκαν τέσσερις τύποι κυττάρων στον ραχιαίο πλάγιο προμετωπιαίο φλοιό (περιοχή του εγκεφάλου που είναι μοναδική στα πρωτεύοντα θηλαστικά και απαραίτητη για τη γνωστική λειτουργία υψηλότερου επιπέδου) σε τέσσερα είδη: άνθρωπο, χιμπατζή, μακάκο και πίθηκο μάρμοζετ.

Διαπιστώθηκε ότι αυτό που μας κάνει ανθρώπους μπορεί και να μας κάνει ευάλωτους σε νευροψυχιατρικές ασθένειες.

«Τη σήμερον ημέρα θεωρούμε τον ραχιαίο πλάγιο προμετωπιαίο φλοιό ως το βασικό συστατικό της ανθρώπινης ταυτότητας. Ακόμα όμως δεν γνωρίζουμε τι το μοναδικό κάνει στους ανθρώπους ή τι μας διακρίνει από άλλα είδη πρωτευόντων θηλαστικών», σχολίασε ο Nenad Sestan, καθηγητής νευροεπιστημών, συγκριτικής ιατρικής, γενετικής και ψυχιατρικής και ανώτερος συγγραφέας της εργασίας, πριν καταλήξει στο: «Τώρα έχουμε περισσότερες ενδείξεις».

Χρησιμοποιώντας μια τεχνική προσδιορισμού αλληλουχίας RNA ενός κυττάρου, οι ερευνητές προσδιόρισαν τα επίπεδα έκφρασης γονιδίων σε εκατοντάδες χιλιάδες κύτταρα που συλλέχθηκαν από τον ραχιαίο πλάγιο προμετωπιαίο φλοιό των τεσσάρων ειδών.

Σε κάθε είδος εντόπισαν ορισμένα χαρακτηριστικά. Συγκεκριμένα, μετά την ομαδοποίηση κυττάρων με παρόμοια προφίλ έκφρασης, αποκάλυψαν 109 κοινούς τύπους κυττάρων πρωτευόντων και πέντε που δεν ήταν κοινοί σε όλα τα είδη.

Στους τύπους αυτούς περιλαμβάνεται ένας τύπος μικρογλοίων (τα μικρογλοία είναι τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος του εγκεφάλου που εμπλέκονται σε όλα – από την ανάπτυξη του εγκεφάλου έως την προστασία από ασθένειες όπως το Αλτσχάιμερ) ή συγκεκριμένο εγκεφαλικό ανοσοκύτταρο («τριγκάρει» τη φθορά στους ιστούς του εγκεφάλου) που υπάρχει μόνο στους ανθρώπους. Εντοπίστηκε και δεύτερος τύπος, που μοιράζονται μόνοι οι άνθρωποι και οι χιμπατζήδες.

Διαπιστώθηκε πως ο ειδικός τύπος μικρογλοίων του ανθρώπου υπάρχει καθ’ όλη τη διάρκεια της ανάπτυξης και της ενηλικίωσης, υποδεικνύοντας ότι τα κύτταρα αυτά παίζουν ρόλο στη συντήρηση του εγκεφάλου και όχι στην καταπολέμηση των ασθενειών.

«Ο τύπος μικρογλοίων που βρίσκονται στον ανθρώπινο εγκέφαλο μπορεί να αντιπροσωπεύει μια ανοσολογική απόκριση στο περιβάλλον», εξήγησε ο Dr. Sestan, που είχε και μια ακόμα έκπληξη: το γονίδιο FOXP2, παραλλαγές του οποίου έχουν συνδεθεί με λεκτική δυσπραξία (κατάσταση στην οποία οι ασθενείς δυσκολεύονται να παράγουν γλώσσα ή ομιλία).

Άλλες μελέτες έχουν δείξει ότι το FOXP2 σχετίζεται με νευροψυχιατρικές ασθένειες όπως ο αυτισμός, η σχιζοφρένεια και η επιληψία.

Ο Dr. Sestan ομολόγησε πως «το FOXP2 έχει ιντριγκάρει πολλούς επιστήμονες για δεκαετίες, αλλά έως τώρα δεν είχαμε ιδέα για το τι το κάνει μοναδικό στους ανθρώπους, σε σχέση με άλλα είδη πρωτευόντων. Είμαστε εξαιρετικά ενθουσιασμένοι με τα ευρήματα, επειδή ανοίγουν νέες κατευθύνσεις στη μελέτη της γλώσσας και των ασθενειών».