مطالعه اخیری که در PLOS Biology منتشر شده است، اطلاعاتی به دست می دهد که اساسا ایده رایج را درباره فرایند شکل گیری مغز در مهره داران تغییر می دهد و مسیر احتمالی تکامل آن را روشن می کند (تصویر: یک تیغه دار).
به ادامه مطلب مراجعه کنید.
طبق این یافته ها، تفسیری که از شکل گیری نواحی اصلی مغز در همان آغاز تکوین مغز مهره داران حمایت می کرد، غلط است. این پژوهش توسط ژوزه لوییز فران (Jose Luis Ferran) و لوییز پولس (Luis Puelles) از دپارتمان روان زیست شناسی و آناتومی انسان دانشگاه مورسیا، مانوئل آیریمیا (Manuel Irimia) از مرکز مطالعات تنظیم ژنوم (CRG) و جوردی گارسیا فرناندز ( Jordi García Fernández) از دپارتمان ژنتیک دانشگاه بارسلونا، مشترکا رهبری شده است.
مغز یک بی مهره به نام آمفیوکسوس [Amphioxus، نام دیگری برای تیغه داران، طنابدارانی شبیه به ماهیان- مترجم] برای مطالعه انتخاب شده است. جایگاه این جاندار در درخت تکاملی بسیار نزدیک به منشا مهره داران است. با داده های به دست آمده، پژوهشگران نخستین نقشه دقیق را از نواحی مغزی ای که در این گونه ها جدا شده است، ترسیم کرده اند.
ژوزه لوییز فران توضیح می دهد: "ما کار را به قصد فهمیدن این که مغز آمفیوکسوس سفالوکورداتا [نام عمومی برای کلادی که تیغه داران در آن جای دارند- مترجم] چه شکلی است آغاز کردیم. جاندار بی مهره بسیار ساده ای است، اگر چه از نظر تکاملی بسیار به ما [مهره داران] نزدیک است. بنابراین به ما بینشی ارائه می کرد تا بتوانیم بدانیم نیاکان ما احتمالا به چه شکل بوده اند. از این رو با مقایسه نواحی ای از مغز مهره داران با مغز آمفیوکسوس، تحلیل کردیم که چه رخداد هایی منجر به چند قسمتی شدن مغز آن ها شده و چگونه چنین سیستم پیچیده ای در طول تکامل ما تشکیل شده است."
مدل جدیدی که بسیاری از ایده های موجود را کنار می گذارد!
این مطالعه نشان می دهد که مغز مهره داران ابتدائا باید از دو ناحیه پیشین و پسین تشکیل شده باشد. بر خلاف مدل پروزومریک کنونی که سه بخش مغز پیشین (forebrain)، میان مغز (midbrain) و مغز عقبی (hindbrain) را پیشنهاد می کند.
نه قشر مخ و نه هیچ ناحیه منحصر به فردی که حین تشکیل میان مغز در مهره داران سر بر می آورد، در آمفیوکسوس یافت نشد. به هر حال، یک ناحیه معمول درون مغز پیشین یافت شد که اصطلاحا DiMes (پریموردیوم دی مزنسفالیک) نامیده می شود. از این بخش هم میان مغز و هم دیگر ساختار های مهم مغز پیشین می توانند اشتقاق یابند. ناحیه DiMes منجر به شکل گیری سه ناحیه مهم مغز مهره داران می شود که وظیفه پردازش اطلاعات حسی را برعهده دارند.
آیریمیا اظهار می کند: "ظهور سه بخش معمول مخ (تالاموس، پریتکتوم و میان مغز) احتمالا در نتیجه عملکرد مراکز پیام رسان مولکولی بوده است که به گسترش و تقسیم یک بخش مشابه DiMes منجر شده است." این امر تبیین می کند که اگر عملکرد این مراکز پیام رسان موسوم به سازمان دهندگان ثانویه (secondary organizers) در مهره داران حذف شود، یک ناحیه واحد مانند آن چه در آمفیوکسوس مشاهده شده است باقی می ماند.
مطالعه تشکیل این سه بخش مهم مغز که مهره داران از آن ها برای پردازش اطلاعات بینایی، شنوایی و اطلاعات حسی عمقی (propioceptive) استفاده می کنند، در فهم چگونگی سازگاری مغز با محیط و توانایی پردازش اطلاعات پیرامونی سودمند است.
ایده شکل گیری این نواحی به صورت مستقل از هم، و تبدیل هر کدام به نواحی دیگر اکنون ابطال شده است. یکی از سخنرانان دانشگاه مورسیا تصریح کرد: "مغز در انزوا تکامل نیافته است بلکه در میانکنش این جانوران اولیه با محیط شکل گرفته است".
به طور خلاصه هم مغز آمفیوکسوس و هم مغز مهره داران به دو ناحیه اصلی تقسیم شده است: پسین و پیشین. در آمفیوکسوس ناحیه پیشین به دو حوزه شکافته می شود در حالی که در مهره داران به بخش های متعددی تقسیم می شود که بالاتر ذکر شد.
مقاله مذکور:
