Vì sao não người lớn hơn não các loài vượn khác?

Nghiên cứu được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Sinh học phân tử của Hội đồng Nghiên cứu Y tế (MRC), Cambridge, Anh đã xác định được nguồn gốc các phân tử quan trọng làm cho các organoids (cơ quan cấu trúc) trong não của loài vượn phát triển giống như các organoids của người và ngược lại.

Công bố mới nhất trên tạp chí Cell đã so sánh "các cơ quan cấu trúc não bộ" bằng cách nuôi dưỡng các tế bào gốc cấu thành não của người, khỉ đột và tinh tinh. Dựa vào quá trình nghiên cứu cho thấy các organoids trong não người lớn hơn rất nhiều so với các organoids của các loài vượn khác. Tiến sĩ Madeline Lancaster, người dẫn đầu cuộc nghiên cứu, cho biết: "Quá trình này cung cấp một số cái nhìn sâu sắc về những khác biệt giữa bộ não của con người với những họ hàng gần nhất của chúng ta. Sự khác biệt nổi bật nhất giữa chúng ta và các loài vượn khác là bộ não của chúng ta to lớn hơn hẳn so với chúng."

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. Quá trình nhân đôi diễn ra càng nhanh sẽ tạo ra càng nhiều tế bào thần kinh. Khi các tế bào trưởng thành, quá trình này sẽ chậm lại, chúng sẽ dài ra giống như một que kem.

Trước đây, nghiên cứu trên chuột đã chỉ ra rằng các tế bào thần kinh trưởng thành có hình nón và chỉ phân chia trong vòng vài giờ. Họ phát hiện ra rằng ở khỉ đột và tinh tinh, quá trình phân chia này diễn ra lâu hơn, tầm khoảng năm ngày. Ở người, các tế bào não tiền thân duy trì quá trình phân chia lâu hơn tạo ra lượng tế bào nhiều hơn. Sự khác biệt nằm trong tốc độ chuyển đổi tế bào thần kinh. Điều này có thể là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến số lượng tế bào thần kinh trong não người lớn hơn xấp xỉ ba lần so với não khỉ đột hoặc tinh tinh.

Để khám phá ra cơ chế di truyền đặc biệt này, các nhà nghiên cứu đã so sánh hệ gen của người và các loài vượn khác. Họ đã xác định được sự khác biệt qua một gen có tên là 'ZEB2', gen này được kích hoạt sớm hơn ở khỉ. Để kiểm tra tác động của gen này trong các tế bào não bộ ở khỉ đột, họ đã làm chậm tác động của ZEB2. Qua đó làm chậm quá trình trưởng thành của các tế bào não đồng thời làm cho các tế bào não của khỉ đột phát triển giống với con người hơn.

Như vậy việc "bật-tắt" các gen ZEB2 sẽ ảnh hưởng đến quá trình trưởng thành của các tế bào não. Đồng thời ảnh hưởng đến số lượng tế bào và kích thước não bộ ở người và các loài động vật khác.

Thanh Mai -;Theo ScienceDaily