Tìm thấy gen đặc biệt, lý giải sức mạnh trí tuệ loài người

Microglia là loại tế bào miễn dịch chiếm từ 5 đến 10% tổng số tế bào não, giúp bảo vệ não khỏi các tác nhân gây hại, loại bỏ các tế bào thần kinh bị tổn thương và hỗ trợ sự phát triển bình thường của não bộ.

Trong công bố trên tạp chí Neuron, các nhà nghiên cứu tại Viện Zuckerman thuộc Đại học Columbia (Mỹ) lần đầu tiên phát hiện ra rằng tế bào microglia ở người trưởng thành chậm hơn nhiều so với các tế bào tương tự ở các loài động vật khác.

Các tế bào miễn dịch trong não người cần nhiều năm để trưởng thành, và các nhà khoa học cho rằng sự phát triển chậm bất thường này có thể là một phần lý do khiến não bộ của chúng ta mạnh mẽ đến vậy.

TS Carlos Diaz-Salazar, tác giả chính của nghiên cứu cho biết, sự phát triển chậm này có thể giúp tế bào microglia của con người tác động đến não bộ theo những cách cho phép chúng ta sở hữu các khả năng nhận thức mạnh mẽ.

Nghiên cứu trước đây của TS Polleux đã chỉ ra rằng các bản sao đặc trưng của gen SRGAP2 ở người làm tăng số lượng khớp thần kinh, hay các kết nối, được tạo ra bởi các tế bào thần kinh, đồng thời cũng khiến các khớp thần kinh đó trưởng thành rất chậm.

Cả hai đặc điểm này đều là những đặc tính riêng biệt của tế bào thần kinh người so với các loài động vật có vú khác. Kết quả là một mạng lưới kết nối thần kinh dày đặc và mạnh mẽ hơn, có thể tăng cường khả năng xử lý và lưu trữ thông tin của não bộ.

Trong nghiên cứu mới, TS Diaz-Salazar đã phát hiện ra số lượng bản sao SRGAP2 đặc trưng của con người nhiều hơn gần 10 lần ở tế bào microglia so với tế bào thần kinh.

Gen SRGAP2 vừa làm chậm sự phát triển của tế bào microglia đồng thời sinh ra nhiều khớp thần kinh hơn.

Các thí nghiệm sử dụng chuột và tế bào người cho thấy các bản sao đặc hiệu của SRGAP2 ở người làm chậm đáng kể sự phát triển của tế bào microglia. Tế bào microglia ở người mất khoảng 4-8 năm để trưởng thành, trong khi tế bào microglia ở chuột đạt đến độ trưởng thành chỉ trong khoảng 3 tuần.

"Gen này giúp kiểm soát nhịp độ phát triển của tế bào thần kinh, và tự nhiên cũng đã chọn lọc nó để kiểm soát sự phát triển của tế bào microglia, vốn rất quan trọng đối với sự phát triển của tế bào thần kinh, để chúng hoạt động đồng bộ trong quá trình phát triển", TS Diaz-Salazar ​​cho biết.

So với não bộ của các loài động vật có vú khác, não người phát triển trong một khoảng thời gian dài bất thường. Các nhà khoa học gọi quá trình phát triển kéo dài này là neoteny, và người ta cho rằng nó đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành các khả năng nhận thức vượt trội của con người.

Microglia là các tế bào miễn dịch thường trú của hệ thần kinh trung ương con người có thời gian phát triển rất chậm so với mọi động vật khác.

Những phát hiện mới cho thấy SRGAP2 có thể giúp điều phối tốc độ phát triển chậm này ở nhiều loại tế bào não, bao gồm tế bào thần kinh và tế bào microglia. Các nhà nghiên cứu hiện muốn xác định chính xác cách gen này thúc đẩy hiện tượng neoteny ở các tế bào này và ở các phần khác của não.

TS Polleux cho biết: "Chúng tôi muốn hiểu tất cả các yếu tố cấu thành nên bộ não con người để hiểu điều gì làm cho chúng ta trở nên độc đáo từ góc độ tiến hóa. Vì các nhà khoa học gần đây đã phát hiện ra rằng tế bào microglia có liên quan đến các rối loạn phát triển thần kinh và các bệnh thoái hóa thần kinh, nên những phát hiện của chúng tôi giúp chúng ta tiến gần hơn một bước đến việc hiểu điều gì làm cho tế bào microglia của con người trở nên đặc biệt".

Báo động vi nhựa xâm nhập não người ngày một nhiều | VTV24