اكتشاف علمي يكشف أن الدماغ يتكون من نظامين عصبيين منفصلين منذ المراحل الجنينية

أصل الدماغ الأمامي والخلفي

أظهر التحليل أن القسم الأمامي والجزء الخلفي للدماغ ينشأان من مجموعتين خلويتين منفصلتين منذ المراحل المبكرة لتكوين الجنين. وبحسب فريق من جامعة ستانفورد، فإن هذه المجموعات تمثل نظامين عصبيين قديما تطورا بشكل مستقل قبل أن يلتقيا داخل الجمجمة.

وقال كايل لو، أستاذ علم الأحياء التطوري بجامعة ستانفورد، “أظهرنا للمرة الأولى أن الجزء الأمامي من الدماغ ينشأ من خلية سلف مختلفة تماما عن تلك التي ينشأ منها الجزء الخلفي”، حسب ما نقلته صحيفة تايمز البريطانية.

الآثار التجريبية والتطبيقية

نشرت النتائج في دورية Nature Neuroscience، حيث ركز الباحثون على أجنة الفئران في مرحلة مبكرة جدا من التطور الجنيني المعروفة باسم “التكوين المعوي الجنيني”، وهي الفترة التي تبدأ فيها المخططات الأساسية لتشكيل الجسم بالظهور.

خلال هذه المرحلة، حدد العلماء مجموعتين منفصلتين من الخلايا السلفية في طبقة الأنسجة التي تعطي الجهاز العصبي والجلد، وتسمى الأديم الظاهر.

تحمل إحدى المجموعتين جين Otx2، وهي تتطور لتشكل الدماغ الأمامي والمتوسط، بينما تحمل المجموعة الأخرى جين Gbx2 وتميل لتكون الدماغ الخلفي.

اقرأ أيضاً: مؤتمر علمي في رام الله يكشف وثائق عثمانية نادرة عن فلسطين

أكدت النتائج أن المجموعتين لا تتداخلان منذ المراحل المبكرة للتطور، بل تسلك كل منهما مسارًا منفصلاً يؤدي إلى تكون مناطق دماغية مختلفة.

ولاحظ الباحثون أنماطًا مختلفة لتغليف الحمض النووي في المناطق الأمامية والخلفية من الأديم الظاهر العصبي، وقد وضع هذا الاختلاف كل مجموعة خلوية على مسار تطوري مميز.

الجذور التطورية العميقة

قد يوضح هذا الاكتشاف لماذا لم تنجح محاولات سابقة لتحويل خلايا مخصصة لتكوين الجزء الأمامي من الدماغ إلى خلايا تنتمي للجزء الخلفي.

وأضاف لو أن هذه النتائج مكنت الباحثين من استغلال خلايا جذعية بشرية لتوليد خلايا عصبية وظيفية تنتمي للدماغ الخلفي في المختبر، مما يتيح دراسة أدق لوظائفها.

وعاد الباحثون إلى ما يزيد عن 550 مليون سنة من التاريخ التطوري، ورأوا النمط ذاته موجودًا لدى الدجاج وأسماك الزريعة البحرية ونوع من اللافقاريات يُدعى دودة البلوطة.