دراسة تكشف أن الدماغ البشري نشأ من اندماج نظامين عصبيين قديمين

توصلت دراسة حديثة إلى تصور مغاير لأصل الدماغ البشري، إذ تشير أدلة جمعها باحثون إلى أن هذا العضو المعقد ربما لم ينشأ كجهاز واحد، بل تكوّن من نظامين عصبيين قديمين ومستقلين التحما عبر مسار تطوري استمر مئات الملايين من السنين.

الاكتشاف، الذي أشرف عليه فريق في كلية الطب بجامعة ستانفورد، يتعارض مع فرضية راسخة منذ عقود تفيد بأن مختلف مناطق الدماغ تنحدر من مجموعة واحدة من الخلايا السلفية في مراحل النمو الجنيني المبكرة.

ووفق ما نقلته "ساينس ديلي" عن الدراسة، فإن الدماغ الأمامي والمتوسط ينشآن من خلايا تختلف اختلافًا جذريًا عن تلك التي تُكوّن الدماغ الخلفي أو جذع الدماغ.

ويضطلع الجزء الأمامي بوظائف مرتبطة بقدرات الإنسان المعقدة كاللغة والوعي والتفكير المجرد، في حين يدير الدماغ الخلفي وظائف حيوية تلقائية تشمل التنفس والنوم وتنظيم ضربات القلب والجوع، فضلًا عن عضلات الوجه واللسان والحلق.

وخلال دراسة أجنة الفئران، رصد العلماء مجموعتين منفصلتين من الخلايا السلفية؛ الأولى ذات نشاط لجين "Otx2" وتتجه لبناء الدماغ الأمامي والمتوسط، والثانية مرتبطة بجين "Gbx2" وتُكوّن الدماغ الخلفي. وبقيت المجموعتان منفصلتين منذ مراحل مبكرة جدًا، وأظهرتا فروقًا واضحة في تنظيم المادة المحيطة بالحمض النووي، ما يرجح أن مسارهما التطوري محدد منذ البداية.

وقد مكّن هذا الاكتشاف الباحثين من تحقيق تقدم إضافي، إذ نجحوا في توجيه خلايا جذعية بشرية متعددة القدرات لإنتاج خلايا عصبية حركية وظيفية تحاكي خلايا الدماغ الخلفي في المختبر، وأظهرت هذه الخلايا قدرة على توليد إشارات كهربائية، كما أنتجت بروتينات مرتبطة بمناطق تتحكم في عضلات الوجه والبلع.

وعند تتبع التاريخ التطوري لهذه الظاهرة، وجد العلماء نمطًا مماثلًا لدى كائنات من بينها الدجاج وأسماك الزيبرا وديدان البلوط، ما يعزز احتمال أن الانقسام بين النظامين يعود إلى أكثر من 500 مليون سنة. ويرى الباحثون أن التطور ربما جمع نظامين عصبيين كانا منفصلين في الأصل حتى صارا يعملان في صورة ما نعرفه اليوم بالدماغ.

وقد يفتح هذا الاكتشاف مجالًا جديدًا لدراسة أمراض تصيب الخلايا العصبية في جذع الدماغ، أبرزها التصلب الجانبي الضموري "ALS" وضمور العضلات الشوكي "SMA"، بعد أن أصبح إنتاج هذه الخلايا ودراستها في المختبر ممكنًا بدل الاعتماد على أنسجة بشرية يصعب الحصول عليها.