چه چیزی انسان‌ها را متفاوت می‌کند؟

عملکرد مغز انسان قابل توجه است و تمام جنبه های خلاقیت و افکار ما را هدایت می کند. با این حال، نئوکورتکس، منطقه ای از مغز انسان که مسئول این عملکردهای شناختی است، ساختار کلی مشابهی با سایر پستانداران دارد.

به گزارش تک ناک، محققان دانشگاه کوئینزلند (UQ)، بیمارستان ماتر (Mater) ، و بیمارستان رویال بریزبن نشان داده‌اند که تغییرات در ساختار و عملکرد نورون‌های ما ممکن است دلیل افزایش قدرت پردازش مغز انسان باشد. آنها اخیرا یافته های خود را در مجله Cell Reports منتشر کردند.

پروفسور استفان ویلیامز از موسسه مغز کوئینزلند توضیح داد که تیم او در مورد خواص الکتریکی نورون‌های هرمی نئوکورتیکال انسان که در شبکه‌های عصبی قرار دارد، تحقیق کرده‌اند.

پروفسور ویلیامز گفت: برای مطالعه نورون‌های انسانی، ما برش‌های بافت زنده را از بلوک‌های کوچک نئوکورتکس انسان جمع‌آوری کردیم. این نمونه برداری از بیمارانی که تحت عمل جراحی مغز و اعصاب برای بهبود بیماری صرع مقاوم بودند و یا بیمارانی که نیاز به برداشتن تومورهای مغزی داشتند انجام شد.

پروفسور ویلیامز ادامه داد: ما ویژگی‌های الکتریکی نورون‌های هرمی نئوکورتیکال انسان و جوندگان را با ثبت الکتریکی همزمان از جسم یاخته و دندریت‌های نازک مقایسه کردیم. تحقیقات ما نشان داد که نورون‌های هرمی نئوکورتیکال انسان و جوندگان خواص بیوفیزیکی بنیادی مشابهی دارند. به عنوان مثال، ما نشان دادیم که هم دندریت‌های نورون‌های هرمی نئوکورتیکال انسان و هم جوندگان، اسپایک های سدیم دندریتی تولید می‌کنند که نشان‌دهنده حفاظت از سیستم برای ادغام هزاران سیگنال ورودی است که یک نورون دریافت می‌کند. با این حال، ما متوجه شدیم که عملکرد محاسباتی نورون‌های هرمی نئوکورتیکال انسان به طرز چشمگیری افزایش یافته است.

دکتر هلن گوچ، یکی از همکاران فوق دکتری QBI و یکی از نویسندگان این مطالعه، راجب به کشف این تیم تحقیقاتی گفت: معماری درختان دندریتیک نورون‌های هرمی نئوکورتتیکال انسان، که سیگنال‌های الکتریکی را حمل می‌کنند، بزرگ‌تر و پیچیده‌تر از سایر پستانداران و جوندگان است.

دکتر گوچ گفت: این پیچیدگی های درخت دندریتیک در انسان با تولید اسپایک های دندریتی در چندین مکان همراه بود که به طور فعال در نورون پخش می شود تا سیگنال های خروجی هر نورون را هدایت کند.ما پیشنهاد می کنیم که این افزایش پردازش اطلاعات در سلول های دندریتیک گسترده شده ممکن است یکی از عواملی باشد که قدرت پردازش کلی مغز ما را افزایش می دهد.

تفسیر چنین اکتشافاتی راه را برای درک بهتر این موضوع که فعالیت الکتریکی مغز انسان چگونه در بیماری ها مختل میشود هموار می کند.

دکتر لیزا گیلیندر، متخصص مغز و اعصاب بیمارستان ماتر (Mater) و یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: به عنوان پزشکانی که فعالیت های تحقیقاتی دارند ما نه تنها از یادگیری بیشتر در مورد عملکرد طبیعی سلول های مغز انسان هیجان زده هستیم، بلکه نسبت به تحقیقات آینده در این زمینه بسیار امیدوارم. همچنین هدف ما درک بهتر تغییرات عملکردی مغز در هنگام بیماری هایی مانند صرع با امید به بهبود درمان آن است.