โดย Yasemin Saplakoglu เผยแพร่เมื่อ 25 มีนาคม 2021เว็บสล็อตนักวิทยาศาสตร์ได้คิดออกว่าทําไมมนุษย์ถึงมีสมองที่ใหญ่กว่าลิงออร์แกนอยด์ในสมองของมนุษย์ (ซ้าย) ใหญ่กว่ากอริลลาออร์แกนอยด์ (กลาง) และออร์แกนอยด์ลิงชิมแปนซี (ขวา) ที่นี่ออร์แกนอยด์จะแสดงเมื่ออายุ 5 สัปดาห์ (เครดิตภาพ: S.Benito-Kwiecinski/MRC LMB/Cell)นักวิทยาศาสตร์ได้คิดออกว่าทําไมมนุษย์ถึงมีสมองที่ใหญ่กว่าลิงประมาณ 5 ล้าน ถึง 8 ล้าน ปี มา แล้ว มนุษย์ และ ลิง ต่าง จาก บรรพบุรุษ ที่ มี เชื้อ สาย กัน. หลังจากนั้นไม่นานมนุษย์ก็เริ่มพัฒนาให้มีสมองที่ใหญ่ขึ้น ตอนนี้สมองของมนุษย์มีขนาดใหญ่กว่าสมองของลิงชิมแปนซีประมาณสามเท่าญาติที่ใกล้ชิดที่สุดของเรา
หากคุณถามว่า “มีอะไรพิเศษเกี่ยวกับสมองของเรา” เมื่อเทียบกับลิงตัวอื่นคําตอบที่ชัดเจนที่สุด
คือขนาดผู้เขียนนํา Silvia Benito-Kwiecinski นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ห้องปฏิบัติการ MRC ของชีววิทยาโมเลกุลในสหราชอาณาจักร “มีการเลือกที่แข็งแกร่งของสมองขนาดใหญ่และดังนั้นจึงดูเหมือนว่าสมองขนาดใหญ่ของเรามีบางสิ่งบางอย่างจะทําอย่างไรกับความสามารถทางปัญญาที่ไม่ซ้ํากันของเรา.” ที่เกี่ยวข้อง: 8 พฤติกรรมเหมือนมนุษย์ของไพรเมตระหว่าง 2.6 ล้านถึง 11,700 ปีที่ผ่านมาสมองของมนุษย์มีการเจริญเติบโตที่สําคัญพุ่งสูงขึ้นเป็นสองเท่าของขนาด Live Science รายงานก่อนหน้านี้ เนื่องจากการขาดบันทึกฟอสซิลย้อนหลังไปถึงช่วงเวลาของการขยายตัวของสมองของมนุษย์นัก
วิทยาศาสตร์จึงไม่สามารถหยอกล้อสิ่งที่กระตุ้นให้มนุษย์เติบโตสมองที่ใหญ่ขึ้นได้อย่างง่ายดาย แต่ด้วยเครื่องมือสมัยใหม่ตอนนี้เราสามารถเห็นได้ว่าสมองของเราเติบโตแตกต่างจากสมองของลิงอย่างไร
เนื่องจากสมองของมนุษย์และลิงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในพื้นที่ผิวในช่วงต้นของการพัฒนานักวิทยาศาสตร์เคยตั้งสมมติฐานว่าความแตกต่างอาจเกิดขึ้นในไม่ช้าหลังจากการปฏิสนธิก่อนที่เซลล์จะโตเต็มที่ในเซลล์สมอง Benito-Kwiecinski บอกกับ Live Science แต่เนื่องจากเนื้อเยื่อสมองของมนุษย์และลิงทารกในครรภ์ไม่สามารถเข้าถึงได้ง่ายสําหรับการวิจัยการศึกษาก่อนหน้านี้จึงมุ่งเน้นไปที่ขั้นตอนการพัฒนาในภายหลังเมื่อเซลล์ประสาทประกอบขึ้นเป็นภูมิทัศน์ของสมองแล้ว แต่การถือกําเนิดของเทคโนโลยีออร์แกนอยด์ซึ่งเป็นแบบจําลองของอวัยวะที่ปลูกในห้องปฏิบัติการตอนนี้ทําให้สามารถมองไปที่ขั้นตอนก่อนหน้านี้เหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์สร้างออร์แกนอยด์สมองเหล่านี้จากเซลล์ต้นกําเนิดหรือเซลล์ที่สามารถเปลี่ยนเป็นเซลล์ชนิดใดก็ได้ในร่างกายและตั้งโปรแกรมเซลล์เหล่านั้นใหม่เพื่อเติบโตเป็นโครงสร้างที่เหมือนสมอง
แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะไม่ใช่สมองจริง แต่ก็ยังคงเลียนแบบที่น่าประทับใจ ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างออร์แกนอยด์ในสมองที่สามารถเติบโตหลอดเลือดของตัวเองหรือผลิตคลื่นสมองของตัวเอง Live Science รายงานก่อนหน้านี้ ในการศึกษาใหม่ Silvia Benito-Kwiecinski เติบโต “minibrains” ของลิงชิมแปนซีกอริลลาและมนุษย์ในห้องปฏิบัติการ (นี่เป็นครั้งแรกที่ออร์แกนอยด์สมองกอริลลาเคยทํา) พวกเขาเริ่มต้นด้วยลูก 3 มิติของเซลล์ที่เรียกว่าตัวอ่อนร่างกายที่เลียนแบบระยะแรกของการพัฒนาสมอง – ประมาณหนึ่งเดือนหลังการคิด – ก่อนที่เซลล์ต้นกําเนิดจะโตเต็มที่ในเซลล์สมอง จากนั้นพวกเขาใส่เซลล์เหล่านี้ในเมทริกซ์เจลและอนุญาตให้พวกเขาพัฒนา “โครงสร้างดอกตูม” หรือเซลล์ต้นกําเนิดของระบบประสาทซึ่งเป็นเซลล์ต้นกําเนิดที่จะเปลี่ยนเป็นเซลล์สมองในที่สุด
”เหตุผลที่เซลล์สืบพันธุ์เหล่านี้น่าสนใจเพราะในที่สุดจํานวนเซลล์ประสาทที่สร้างขึ้นขึ้นอยู่กับจํานวน
เซลล์สืบพันธุ์ที่ทํา” Benito-Kwiecinski กล่าว กล่าวอีกนัยหนึ่งยิ่งบรรพบุรุษแบ่งตัวมากเท่าไหร่เซลล์ประสาทก็จะยิ่งก่อตัวขึ้นในที่สุดเท่านั้น เซลล์ต้นกําเนิดเหล่านี้มีรูปทรงกระบอก แต่เมื่อโตเต็มที่พวกมันจะเริ่มยืดตัวและกลายเป็นแกนหมุนมากขึ้น หลังจากผ่านไปเพียง 5 วันเซลล์ต้นกําเนิดของระบบประสาทกอริลลาจะโตเต็มที่ในรูปทรงกรวยเหมือนแกนหมุน (ขวา) แต่เซลล์มนุษย์ (ซ้าย) ยังคงอยู่ในรูปทรงกระบอก (เครดิตภาพ: S.Benito-Kwiecinski/MRC LMB/Cell)เซลล์ที่ยาวเหล่านี้มีการแบ่งที่ช้ากว่ารุ่นก่อนทรงกระบอกมาก ในที่สุดเซลล์ที่มีลักษณะคล้ายแกนหมุนจะกลายเป็นเซลล์ประสาทที่พัฒนาอย่างเต็มที่
นักวิจัยพบว่าในสมองของมนุษย์เซลล์ต้นกําเนิดของระบบประสาทใช้เวลาสองสามวันในการโตเต็มที่ในเซลล์ที่ยาวกว่าที่แบ่งช้ากว่าในสมองลิงชิมแปนซีและกอริลลา”ดูเหมือนว่ามนุษย์จะล่าช้าในการเปลี่ยนแปลง”กับรูปร่างเหมือนแกนหมุน Benito-Kwiecinski กล่าวว่า ในช่วงเวลาพิเศษนั้นก่อนการเปลี่ยนแปลงเซลล์ต้นกําเนิดของมนุษย์แบ่งมากกว่าคู่ลิงของพวกเขาสร้างเซลล์มากขึ้นที่จะเติบโตเป็นเซลล์สมองและสมองขนาดใหญ่ เพื่อให้เข้าใจว่าทําไมนักวิจัยมองไปที่ยีนที่ถูกเปิดและปิดในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาสมองใน organoids ที่แตกต่างกัน พวกเขาพบว่ายีน ZEB2 ถูกเปิดเร็วกว่าในออร์แกนอยด์สมองกอริลลากว่าในออร์แกนอยด์ของมนุษย์. ZEB2 “ดูเหมือนจะเป็นตัวควบคุมการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์นี้” Benito-Kwiecinski กล่าว
แน่นอนว่าเมื่อนักวิจัยชะลอการเปิดใช้งาน ZEB2 ในเซลล์ต้นกําเนิดของกอริลลาการเปลี่ยนเข้าสู่เซลล์ที่ยาวใช้เวลานานขึ้นทําให้เซลล์ในออร์แกนอยด์กอริลลาเติบโตคล้ายกับเซลล์ในออร์แกนอยด์ของมนุษย์ เมื่อพวกเขาเปิด ZEB2 เร็วกว่าใน organoids ของมนุษย์ตรงกันข้ามเกิดขึ้น: เซลล์ในออร์แกนอยด์ของมนุษย์เริ่มเติบโตมากขึ้นเช่นเซลล์ในออร์แกนอยด์ลิงซึ่งหมายความว่าพวกเขาเปลี่ยนเป็นเซลล์ยาวเร็วขึ้น ยังไม่ชัดเจนว่าเร็วแค่ไหนหลังจากที่มนุษย์แยกตัวออกจากลิงการแสดงออกของยีนนี้เริ่มเปลี่ยนไป และมันยังไม่ทราบแน่ชัดว่า ยีนอื่นเกี่ยวข้องอะไร ตอนนี้ Benito-Kwiecinski และทีมของเธอหวังว่าจะเข้าใจสิ่งที่ควบคุมการแสดงออกของ ZEB2 และด้วยเหตุนี้ยีนนี้จึงแสดงออกในภายหลังในมนุษย์มากกว่าลิงเว็บสล็อต
