นักชีววิทยาได้ค้นพบเซลล์ประสาทชนิดหนึ่งที่มีเฉพาะสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมรวมทั้งมนุษย์เท่านั้นที่มี การค้นพบนี้สามารถทำให้เกิดความกระจ่างใหม่เกี่ยวกับที่มาของจิตใจ นอกจากนี้ยังสามารถช่วยในการสร้างและทดสอบยาสำหรับโรคจิตเภท
ความสำเร็จนี้อธิบายไว้ในบทความทางวิทยาศาสตร์ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature
เซลล์สมองมีความหลากหลายมาก ตัวอย่างเช่น ในสมองของมนุษย์ นักประสาทวิทยานับเซลล์ประสาทหลายสิบชนิด โดยมีรายละเอียดโครงสร้างที่ละเอียดอ่อนแตกต่างกัน
ความหลากหลายที่มากยิ่งขึ้นเปิดโอกาสให้นักวิจัยได้จำแนกเซลล์ประสาทตามการทำงานของยีน (แสดงออก) และประเภทใดที่ "เงียบ" ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า นี่คือการจำแนกเซลล์ประสาทตามโปรไฟล์การแสดงออกของยีน
ตัวอย่างเช่น เมื่อไม่นานมานี้ นักชีววิทยาได้ตรวจสอบเซลล์ 24,000 เซลล์จากสองภูมิภาคของสมองของหนู ปรากฎว่าแบ่งออกเป็น 133 ประเภท นั่นคือจาก 24,000 เซลล์ประสาทเหล่านี้โดยเฉลี่ยแล้วมีเพียง 180 ชนิดเท่านั้น แต่มีเซลล์ประสาทประมาณร้อยล้านเซลล์ในสมองของหนู ในขณะที่มนุษย์มีเซลล์ประสาทมากกว่าพันเท่า ใครจะรู้ว่าจริงๆ แล้วมีเซลล์ประสาทในสมองกี่ชนิด?
หากต้องการทราบ เราอาจพยายามจำแนกเซลล์ประสาททั้งหมดในสมองตามโปรไฟล์การแสดงออกของยีน แต่งานนี้ยังไม่อยู่ในอำนาจของวิทยาศาสตร์ อย่างไรก็ตาม นักชีววิทยามักทำ "สำมะโน" เล็กๆ น้อยๆ และมักจะพบสิ่งที่น่าสนใจ
เซลล์ประสาทเดี่ยวในเปลือกสมองมาร์โมเสทและกระบวนการของมัน (เน้นด้วยสีเขียว)
ภาพประกอบโดย Kirsten Levandowski, Heather Zaniewski
คราวนี้ นักวิทยาศาสตร์มุ่งเน้นไปที่เซลล์ประสาทขนาดใหญ่และสำคัญที่เรียกว่า interneurons
ผู้เขียนงานใหม่ได้ศึกษาจำนวนเกือบ 189,000 รายที่นำมาจากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมห้าสายพันธุ์ สามในนั้น (โฮโมเซเปียนส์ ลิงจำพวกลิง และมาร์โมเซ็ตทั่วไป) เป็นบิชอพ อีกสองคนเป็นคุ้ยเขี่ยบ้านและหนูบ้าน
นักวิจัยได้จัดลำดับ ("อ่าน") RNA ของเซลล์เดี่ยว สิ่งนี้ทำให้สามารถค้นหาได้ว่ายีนใดในเซลล์ประสาทกำลังทำงานและยีนใดไม่ทำงาน ท้ายที่สุด งานของยีนก็คือการเป็นตัวอย่างสำหรับการสังเคราะห์โมเลกุลอาร์เอ็นเอ และหลังทำหน้าที่เป็นแบบจำลองสำหรับการสังเคราะห์โปรตีนที่ควบคุมการทำงานของเซลล์ทั้งหมด
โปรดทราบว่าเซลล์ประสาทที่จำเป็นนั้นสกัดจากคอร์เทกซ์ ฮิปโปแคมปัส และ striatum ของสมองมนุษย์และสัตว์
striatum เป็นพื้นที่โบราณของสมองที่ปรากฏในสัตว์มีกระดูกสันหลังก่อนที่พวกเขาจะมาถึงแผ่นดิน เป็นที่น่าแปลกใจมากกว่าที่นักวิจัยได้ค้นพบเซลล์ประสาทชนิดใหม่ที่พบได้เฉพาะในไพรเมตเท่านั้น ยิ่งไปกว่านั้น เซลล์เหล่านี้ประกอบขึ้นเป็นหนึ่งในสาม (!) ของ interneurons ทั้งหมดของ striatum ของไพรเมต รวมถึงมนุษย์ด้วย
นี่เป็นผลลัพธ์ที่น่าอัศจรรย์ สมองของมนุษย์แตกต่างจากสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ เป็นหลักในขนาดมหึมาของเปลือกนอก และคอร์เทกซ์ก็มีบทบาทสำคัญในหน้าที่ต่างๆ ที่ทำให้เราเป็นมนุษย์ เช่น การคิด การพูด และอื่นๆ ดูเหมือนว่าในระดับเซลล์ เราควรพบความแตกต่างที่รุนแรงที่สุดที่นั่น แต่นักวิจัยกลับพบความแตกต่างใน striatum โบราณที่มีวิวัฒนาการ
เป็นที่ทราบกันดีว่าสมองส่วนนี้มีบทบาทสำคัญในการสร้างความรู้สึกสนุกสนาน นอกจากนี้ เธอยังมีส่วนร่วมในการจัดการการเคลื่อนไหวอย่างมีจุดมุ่งหมายและกระบวนการอื่นๆ อีกมากมาย ยังคงเป็นเรื่องยากที่จะบอกว่าเซลล์ประสาทชนิดใหม่ทำหน้าที่อะไรในทั้งหมดนี้ แต่ไม่ต้องสงสัยเลยว่านักวิทยาศาสตร์ได้รับชิ้นส่วนปริศนาที่น่าสนใจอีกชิ้นหนึ่งที่เรียกว่า "ความหมายของการเป็นมนุษย์"
แพทย์ยังมีเหตุผลที่ต้องคิดเกี่ยวกับเรื่องนี้
Guoping Feng ผู้เขียนร่วมกล่าวว่า ความผิดปกติของภายในมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความผิดปกติของสมองหลายอย่างรวมถึงความผิดปกติของออทิสติกสเปกตรัมและโรคจิตเภท
นอกจากนี้ ผลการศึกษาบางชิ้นแสดงให้เห็นว่า striatum มีบทบาทสำคัญในการเริ่มต้นของโรคจิตเภท
จำได้ว่าหนูเป็นหัวข้อทั่วไปของการทดลองในการออกแบบและทดสอบยา แต่ตอนนี้ปรากฎว่าทุก ๆ ครั้งที่สามของ striatum ของมนุษย์เป็นของประเภทที่ไม่พบในหนู นักพัฒนายาไม่ควรคิดทบทวนแนวทางของพวกเขาใหม่หรือ