Điều gì khiến não bộ con người khác biệt so với những loài linh trưởng, cho dù vị trí trên cây sự sống của chúng ta có gần tới đâu? Trong một nghiên cứu tìm hiểu loại tế bào có tại vùng vỏ não trước trán (prefrontal cortex – PFC), các nhà khoa học tới từ Đại học Yale đã tìm ra những đặc tính chỉ có trên người đã làm nên sự khác biệt.

Báo cáo đã được đăng tải trên tạp chí Science hôm 25/8 vừa qua đồng thời chỉ ra rằng đặc điểm làm nên con người này cũng khiến ta có thể mắc các bệnh thần kinh, như hoang tưởng, trầm cảm và tự kỷ.

Hình vẽ cắt lớp bộ não người. Ảnh: GettyImages.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đặc biệt chú tâm tới miền sau của cạnh bên vùng vỏ não trước trán (dorsolateral prefrontal cortex – dlPFC), là phần não bộ chỉ tồn tại trên linh trưởng và đóng vai trò tối quan trọng trong hỗ trợ nhận thức bậc cao. Sử dụng kỹ thuật giải mã RNA, các nhà nghiên cứu tìm thấy một lượng lớn gen trong hàng trăm ngàn mẫu tế bào lấy từ khu vực dlPFC trên người, tinh tinh, khỉ mắc-ca và khỉ đuôi sóc.

“Chúng tôi coi miền sau của cạnh bên vùng vỏ não trước trán như thành phần cốt lõi của nhân dạng con người, nhưng tới giờ vẫn chưa rõ bằng cách nào chúng chỉ tồn tại trên người và khiến ta tách biệt khỏi các loài linh trưởng khác”, giáo sư Nenad Sestan công tác tại Đại học Yale nói. “Giờ đây, khoa học đã có thêm manh mối”.

Để hiểu hơn về những khác biệt này, nhóm nghiên cứu đi tìm những tế bào chỉ hiện hữu trên người. Sau khi nhóm được những cụm tế bào có những điểm tương đồng, họ phát hiện ra 109 loại tế bào linh trưởng giống nhau và 5 tế bào không phải loài nào cũng có. Trong đó bao gồm microglia, là một loại tế bào miễn dịch chỉ tồn tại trong não và chỉ có trên người. Bên cạnh đó, họ tìm thấy một loại tế bào có trên cả người và tinh tinh.

Ảnh minh họa loài linh trưởng. Ảnh: stock.adobe.com.

Loại tế bào miễn dịch chỉ có trên người tồn tại xuyên suốt quá trình phát triển của một cá thể, và vẫn hiện hữu ngay cả khi người đã bước vào tuổi trưởng thành. Các nhà khoa học phỏng đoán tế bào này đóng vai trò quan trọng trong việc giữ cho não được khỏe, chứ không tham gia quá trình chống chọi bệnh tật.

“Loài người chúng ta sống trong một môi trường khác biệt, với một lối sống độc đáo khi so sánh với các loài linh trưởng khác; các tế bào glia, bao gồm microglia, rất nhạy bén với những khác biệt này”, giáo sư Sestan khẳng định. “Loại tế bào miễn dịch microglia có trong não người có lẽ đại diện cho phản ứng miễn dịch của người trước môi trường sống”.

Phân tích sâu hơn về bản đồ gen của tế bào microglia, nhóm chuyên gia từ Yale còn bất ngờ phát hiện sự tồn tại của gen FOXP2. Theo dữ liệu thu được từ những nghiên cứu liên quan, biến thể của gen FOXP2 có liên quan tới những bệnh liên quan tới chậm phát triển ngôn ngữ và khả năng giao tiếp. Có nghiên cứu chỉ ra rằng FOXP2 có liên đới tới các bệnh thần kinh như tự kỷ, hoang tưởng và động kinh.

Giáo sư Sestan và cộng sự phát hiện ra rằng gen FOXP2 tạo ra những đặc tính chỉ tồn tại trên loài linh trưởng, và có vai trò quan trọng trong phát triển tế bào microglia chỉ có trên người.

“FOXP2 đã làm giới nghiên cứu hứng khởi suốt nhiều thập kỷ, nhưng ta vẫn chưa biết điều gì khiến con người khác biệt với linh trưởng”, đồng tác giả nghiên cứu Ma Shaojie nhận định. “Chúng tôi rất mừng khi phát hiện thấy FOXP2, khi nó mở ra những hướng đi mới trong nghiên cứu ngôn ngữ và bệnh thần kinh”.

Tham khảo Yale.edu, Science