قدمت دراسة بقيادة جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس نظرة ثاقبة غير مسبوقة على تطور التنظيم الجيني أثناء نمو الدماغ البشري، مما يدل على أن البنية ثلاثية الأبعاد للكروماتين - الحمض النووي والبروتينات - تلعب دورًا حاسمًا. يقدم هذا العمل رؤى جديدة حول كيفية تشكيل التطور المبكر للدماغ للصحة العقلية مدى الحياة.
الدراسة، التي نُشرت في مجلة Nature، قادها الدكتور تشونغ يوان لوو من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس والدكتورة مرسيدس باريديس من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو، بالتعاون مع باحثين من معهد سالك، وجامعة كاليفورنيا في سان دييغو، وجامعة سول الوطنية. أنشأت الدراسة أول خريطة لتعديل الحمض النووي في الحصين وقشرة الفص الجبهي - وهما منطقتان في الدماغ حاسمتان للتعلم والذاكرة والتنظيم العاطفي. تشارك هاتان المنطقتان أيضًا بشكل متكرر في اضطرابات مثل التوحد والفصام.
حلل فريق البحث أكثر من 53,000 خلية دماغية من متبرعين تتراوح أعمارهم بين منتصف الحمل وحتى مرحلة البلوغ، واكتشفوا تغييرات كبيرة في التنظيم الجيني خلال مراحل التطور الحرجة. من خلال التقاط هذا الطيف الواسع من مراحل التطور، تمكن الباحثون من إنشاء صورة شاملة بشكل ملحوظ لإعادة الأسلاك الجينية الضخمة التي تحدث خلال نقاط زمنية حرجة في تطور الدماغ البشري.
واحدة من أكثر المراحل ديناميكية تحدث في منتصف الحمل تقريبًا. في هذا الوقت، تتوقف الخلايا الجذعية العصبية، المعروفة باسم الخلايا النجمية الشعاعية، والتي أنتجت مليارات الخلايا العصبية في الثلث الأول والثاني من الحمل، عن إنتاج الخلايا العصبية وتبدأ في تكوين خلايا دبقية تدعم الخلايا العصبية وتحميها. في الوقت نفسه، تنضج الخلايا العصبية التي تم إنشاؤها حديثًا، وتكتسب الخصائص التي تحتاجها لأداء وظائف محددة، وتشكل الاتصالات المشبكية التي تسمح لها بالتواصل.
يقول الباحثون إن مرحلة التطور هذه تم تجاهلها في الدراسات السابقة، نظرًا لتوفر كمية محدودة من أنسجة المخ من تلك الفترة الزمنية.
حقوق النشر
أوير باستور ألونسو، جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو
