آیا مغز انسان می تواند خود را بازسازی کند؟

نتیجه مطالعه ای تازه صورت گرفته توسط انستیتو علوم اعصاب هلند دریچه ای شگفت انگیز در خصوص یکی از قابلیت های مغز به روی ما باز کرده است.

به گزارش فرارو به نقل از rahnamato، استفاده از ظرفیت بالقوه بازسازی مغز در زمینه پیری یا اختلالات عصبی جایگزین امیدوار کننده ای برای رویکردهای سنتی به منظور تقویت یا بازیابی عملکرد مغز است به ویژه با توجه به آن که تا به امروز درمان های موثری برای بیماری های عصبی مانند آلزایمر وجود ندارند. بحث در مورد این که آیا مغز انسان واقعا می ‌تواند بازسازی شود سال ‌ها موضوعی بحث ‌انگیز بوده است و مطالعات اخیر یافته ‌های متناقضی را ارائه کرده‌اند. در مطالعه ای تازه صورت گرفته در هلند داده های منتشر شده پیشین مورد ارزیابی دوباره قرار گرفتند.

مطالعات پیشین که در آن سلول‌ های تقسیم‌ کننده در مغز انسان پس از مرگ علامت ‌گذاری شده بودند نشان دادند که سلول ‌های جدید واقعا می ‌توانند در طول بزرگسالی در هیپوکامپ مغز ما ایجاد شوند ساختاری که نقش مهمی در یادگیری و حافظه ایفا می ‌کند و هم چنین به شدت در بیماری آلزایمر تحت تاثیر قرار می‌گیرد. این در حالیست که نتایح مطالعات دیگر با این نتایج تناقض دارند و نتوانسته اند تولید سلول های مغزی جدید در این ناحیه را تشخیص دهند. احتمالا عوامل محدوش کننده مفهومی و روش شناختی باعث ایجاد این نتایج به ظاهر متضاد شده اند. از این رو روشن ساختن میزان بازسازی در مغز انسان یک چالش باقی مانده است.

فناوری های جدید و پیشرفته

پیشرفت‌ های اخیر در فناوری ‌های رونویسی تک سلولی بینش ‌های ارزشمندی را در مورد انواع سلول‌های مختلف موجود در مغز انسان از اهداکنندگان متوفی مبتلا به بیماری‌های مغزی مختلف ارائه کرده اند. تا به امروز از فناوری‌های رونویسی تک سلولی برای توصیف جمعیت‌های سلولی نادر در مغز انسان استفاده شده است. علاوه بر شناسایی انواع سلول‌های خاص توالی ‌یابی RNA تک هسته ‌ای قادر است پروفایل‌ های بیان ژن خاص را برای کشف کامل پیچیدگی سلول ‌های هیپوکامپ کشف کند.

ظهور فناوری‌های رونویسی تک سلولی در ابتدا به عنوان نوشدارویی برای حل اختلافات در این عرصه قلمداد شد. با این وجود، مطالعات اخیر توالی یابی RNA تک سلولی در هیپوکامپ انسان نتایج متناقضی را به همراه داشتند. دو مطالعه در واقع سلول های بنیادی عصبی را شناسایی کردند در حالی که مطالعه سوم نتوانست هیچ جمعیت عصبی ای را شناسایی کند. آیا این رویکردهای بدیع یک بار دیگر نمی توانند در نهایت بحث در مورد وجود بازسازی هیپوکامپ در انسان را حل کنند؟ آیا در نهایت می ‌توانیم بر چالش ‌های مفهومی و فنی غلبه کنیم و این دیدگاه‌ ها و یافته‌های به ظاهر متضاد را با یکدیگر تطبیق دهیم؟

مسائل فنی

در مطالعه تازه پژوهشگران به طور انتقادی مجموعه داده ‌های رونویسی تک سلولی منتشر شده پیشین را مورد بحث و تجزیه و تحلیل قرار دادند. آنان هشدار می دهند که طراحی، تجزیه و تحلیل و تفسیر این مطالعات در هیپوکامپ انسان بالغ می تواند با مسائل خاصی اشتباه گرفته شود که تنظیمات مفهومی، روش شناختی و محاسباتی را می طلبد.

با تجزیه و تحلیل مجدد مجموعه داده‌ های منتشر شده پیشین مجموعه چالش‌ های خاص بررسی شد که نیاز به توجه خاصی دارد. ارزیابی با این هدف صورت گرفت که آیا جمعیت‌ های نوروژنیک بالغ را می ‌توان به طور قابل اعتماد در گونه‌ های مختلف به ‌ویژه هنگام مقایسه موش ‌ها و انسان ‌ها شناسایی کرد یا خیر. فرآیند نوروژنیک در موش های بالغ به خوبی مشخص شده و پروفایل های جمعیت های مختلف سلولی درگیر شناخته شده است.

این موارد در واقع همان امضاهای مولکولی و سلولی هستند که به طور گسترده در این زمینه برای شناسایی سلول های عصبی در مغز انسان استفاده شده اند. با این وجود، در مطالعه تازه به دلیل چندین سازگاری تکاملی این انتظار وجود داشت که نوروژنز (تولید سلول های عصبی جدید) بین موش و انسان متفاوت باشد. پژوهشگران نشانگرها برای هر نوع سلول عصبی را بررسی کردند و به میزان همپوشانی نشانگر بین این دو گونه توجه داشتند.

آنان همپوشانی بسیار کمی بین آن دو پیدا کردند. نتایج نشان دادند نشانگرهای استنباط ‌شده توسط موش که مدت‌ها بود که از آن استفاده می شد ممکن است برای مغز انسان مناسب نباشند. هم چنین، پژوهشگران کشف کردند که چنین مطالعاتی به قدرت آماری کافی نیاز دارند: اگر بازسازی سلول‌های عصبی در مغز انسان بالغ رخ دهد انتظار داریم که بسیار نادر باشد. بنابراین، سلول‌ های کافی باید توالی ‌یابی شوند تا بتوان آن جمعیت‌های کمیاب و احتمالا نوروژنیک را شناسایی کرد. پارامترهای دیگری نیز اهمیت دارند که از جمله آن ها کیفیت نمونه ها، فاصله بین مرگ اهدا کننده و نوع پردازش بسیار مهم هستند زیرا کیفیت بافت و داده های حاصل در طول زمان کاهش می یابد.

تکرارپذیری عاملی کلیدی است

فناوری‌ های جدید زمانی که به درستی به کار گرفته شوند فرصتی منحصر به‌ فرد برای نقشه ‌برداری از بازسازی هیپوکامپ در مغز انسان و کشف این که کدام نوع سلول‌ ها و حالات ممکن است برای مداخلات درمانی در بیماری‌ های ناشی پیری، تخریب ‌کننده عصبی و عصبی - روان ‌پزشکی مناسب ‌تر باشند ارائه می ‌دهند. با این وجود، تکرار پذیری و سازگاری عواملی کلیدی هستند. پژوهشگران در حین تجزیه و تحلیل متوجه شدند که برخی از جزئیات و پارامترهای به ظاهر کوچک اما بسیار حیاتی در مسیر آزمایش و محاسبات می توانند تاثیر زیادی بر نتایج داشته باشند و از این رو بر تفسیر داده ها تاثیر بگذارند. گزارش ‌دهی دقیق برای تکرار پذیری این آزمایش ‌های رونویسی تک سلولی و تجزیه و تحلیل آن امری ضروری است.