مطالعه مغز نئاندرتال ها می تواند تغییرات ژنتیکی را نشان دهد که باعث شد نئاندرتال ها با انقراض روبرو شوند در حالی که ما انسان ها را به عنوان یک گونه منحصر به فرد با مدت طولانی زنده کرده اند.
نئاندرتال ها یک گونه انسانی (به نام نئاندرتال نئاندرتالنسیس) بودند که در آن تکامل یافتند آسیا و اروپا و تا حدودی با انسان‌های کنونی (هوموساپینس) که در آن تکامل یافته‌اند، همزیستی داشته است افریقا. این برخوردها منجر به ارث بردن 2 درصد از نئاندرتال ها توسط انسان شده بود DNA و بنابراین آنها نزدیکترین خویشاوندان باستانی به انسان امروزی هستند. آخرین بار شناخته شده است که نئاندرتال ها حدود 130000 و 40,000 سال پیش وجود داشته اند. نئاندرتال‌ها که معمولاً به آنها «غارنشین‌ها» می‌گویند دارای جمجمه بلند مشخص، بینی پهن، بدون چانه برجسته، دندان‌های بزرگ و بدن کوتاه اما قوی بودند. ویژگی‌های متمایز آنها نشان‌دهنده جستجوی راهی برای بدن برای حفظ گرما در میان سرما و سختی است. محیط آنها با وجود شرایط اولیه زندگی خود، انسان هایی بسیار باهوش، با استعداد و اجتماعی با اندازه مغز بزرگتر از انسان های امروزی بودند. آنها شکارچیانی عالی بودند که دارای مهارت ها، قدرت، شجاعت و مهارت های ارتباطی ماهر بودند. حتی با وجود اینکه آنها در محیط های چالش برانگیز زندگی می کردند، بسیار کاردان بودند. در واقع، اعتقاد بر این است که ممکن است شکاف بسیار باریکی بین نئاندرتال ها و ما انسان ها از نظر رفتار و غرایز وجود داشته باشد. سوابق فسیلی نشان می دهد که آنها گوشتخوار بودند (اگرچه آنها هم می خوردند قارچشکارچیان و لاشخورها. هنوز مشخص نیست که آنها زبان خود را داشتند یا خیر، اما پویایی پیچیده در زندگی آنها نشان می دهد که آنها با استفاده از یک زبان با یکدیگر ارتباط برقرار می کردند.
نئاندرتال‌ها اکنون به مدت 40,000 سال منقرض شده‌اند، با این حال، این که چگونه گونه‌ای که بیش از 350,000 سال زنده مانده بود، با انقراض مواجه می‌شود، هنوز یک راز است. برخی از دانشمندان فرمول‌بندی کرده‌اند که انسان‌های امروزی مسئول انقراض نئاندرتال‌ها هستند، زیرا ممکن است با رقابت در منابعی که اجداد اولیه انسان‌های امروزی ارائه کرده‌اند، نتوانسته‌اند به خوبی زنده بمانند. این نیز باید با تغییر سریع شرایط آب و هوایی تشدید شده باشد. نئاندرتال ها همگی به سرعت ناپدید نشدند، بلکه انسان های مدرن به تدریج از طریق جمعیت های محلی جایگزین شدند. نئاندرتال‌ها جالب‌ترین بخش تکامل انسان هستند که بیشتر به دلیل نزدیکی نئاندرتال‌ها به انسان‌های امروزی، دانشمندان را مجذوب خود کرده است. و برای حمایت از این تحقیقبسیاری از اشیا و فسیل‌ها، حتی اسکلت‌های کامل کشف شده‌اند که نمایی از زندگی نئاندرتال‌ها را نشان می‌دهند.
رشد مغز نئاندرتال در آزمایشگاه
محققان دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو در حال رشد مغزهای مینیاتوری نئاندرتال ها هستند (شبیه به قشر مغز که لایه بیرونی آن است. مغز) به اندازه یک نخود در ظروف پتری در آزمایشگاه. هر یک از این "نخود" حامل ژن NOVA1 از اجداد و حدود 400,000 سلول دارد. هدف از رشد و تجزیه و تحلیل این "مغز کوچک" نئاندرتال ها روشن کردن توده های عصبی کوچک است که می تواند به ما بگوید که چرا این گونه که مدت زیادی زنده مانده بود منقرض شد و دلیل اینکه انسان های امروزی به جای آن بر جهان غلبه کنند چه بوده است. سیاره زمین. درک این موضوع بسیار مهم است زیرا برخی از انسان‌های امروزی از طریق زاد و ولد با نئاندرتال‌ها 2 درصد از دی‌ان‌ای را به اشتراک می‌گذارند و در مقطعی با آنها همزیستی داشتیم. مقایسه تفاوت‌های ژنتیکی در مغز می‌تواند حداکثر روشنایی را بر مرگ آنها و افزایش سریع هوموساپینس روشن کند.
برای شروع رشد مینی مغز، محققان از فناوری سلول های بنیادی استفاده کردند که در آن سلول های بنیادی شروع به تبدیل شدن به یک ارگانوئید مغز (یک اندام کوچک) در یک دوره چند ماهه می کنند. اندازه کامل این ارگانوئیدها 0.2 اینچ است و با چشم غیر مسلح قابل مشاهده هستند. با این حال، رشد آنها محدود است، زیرا تحت شرایط آزمایشگاهی، زیرا آنها خون مورد نیاز برای رشد کامل را دریافت نمی کنند. بنابراین، سلول های کوچک مغز، مواد مغذی را برای رشد با فرآیند انتشار دریافت کردند. شاید بتوان آنها را با کاشت رگ های خونی مصنوعی چاپ شده سه بعدی در آنها رشد داد تا امکان توسعه فراهم شود، چیزی که محققان مایلند تلاش کنند.
اولین قدم برای مقایسه مغز نئاندرتال ها با مغز ما
مغزهای نئاندرتال در مقایسه با مغزهای گرد انسان، ساختارهای لوله مانند درازتری دارند. در این کار استثنایی، محققان ژنوم‌های موجود با توالی کامل نئاندرتال‌ها را با انسان‌های امروزی مقایسه کردند. ژنوم نئاندرتال ها پس از بازیابی آن از استخوان های موجود در فسیل های کشف شده، توالی یابی شد. در مجموع 200 ژن تفاوت های اساسی را نشان دادند و از این لیست محققان بر روی آنها تمرکز کردند NOVA1 - استاد تنظیم کننده بیان ژن. این ژن در انسان و نئاندرتال ها تنها با یک تفاوت جزئی (یک جفت باز DNA) یکسان است. مشاهده می شود که این ژن بیان بالایی در رشد عصبی دارد و با چندین بیماری عصبی مانند اوتیسم مرتبط است. با بررسی دقیق‌تر، مینی مغزهای نئاندرتال نسبت به حالت معمولی ارتباطات بسیار کمی بین نورون‌ها (به نام سیناپس) داشتند و همچنین شبکه‌های عصبی متفاوتی داشتند که تا حدودی شبیه مغز انسان مبتلا به اوتیسم بود که محققان پیش‌بینی کردند. بسیار محتمل است که انسان ها در مقایسه با نئاندرتال ها شبکه های عصبی پیشرفته تر و پیچیده تری داشته باشند که باعث شده ما از روی آنها زنده بمانیم.
این تحقیق عمدتاً به دلیل ماهیت آزمایش های کنترل شده در مراحل اولیه برای رسیدن به نتیجه است. بزرگترین محدودیت این مطالعه این است که چنین مغزهای کوچک "ذهن خودآگاه" یا "مغز کامل" نیستند و واقعا نمی توانند تصویر کاملی از نحوه عملکرد مغز یک بزرگسال ارائه دهند. با این حال، اگر مناطق مختلف با موفقیت رشد کنند، می‌توانند برای به دست آوردن درک بزرگ‌تری از «ذهن نئاندرتال» با یکدیگر هماهنگ شوند. محققان قطعا مایلند در مورد توانایی مغز نئاندرتال ها برای یادگیری چیزها بیشتر کاوش کنند و بنابراین سعی می کنند این مغزهای کوچک را در ربات قرار دهند و سیگنال ها را درک کنند.
***
{شما می‌توانید مقاله پژوهشی اصلی را با کلیک بر روی پیوند DOI که در فهرست منابع ذکر شده در زیر آمده است بخوانید}
منبع (ها)
کوهن جی 2018. ارگانوئیدهای مغز نئاندرتال زنده می شوند. علم. 360 (6395).
https://doi.org/10.1126/science.360.6395.1284
