فسيفساء الحمض النووي في دماغك

iStock / Victor Tongdee

المصدر: iStock / Victor Tongdee

لقد تعلمنا أن لكل منا حمض نووي فريد واحد ، وهو رمز وراثي يمثل تعريفًا ثابتًا ومقدسًا لوجودنا ، نسخ متطابقة موجودة في كل خلية من أجسامنا. عندما نبصق في فنجان ونرسله إلى 23andMe أو Ancestry ، سيقومون بتسلسل هذا الحمض النووي ويخبرونا قصة من نحن ومن أين نأتي. ولكن ماذا عن أين نحن ذاهبون وماذا نصبح؟

هناك قصة جينية هنا أيضًا ، وهي قصة غير متوقعة إلى حد ما.

التباين الوراثي في ​​الدماغ

اتضح أن الخلايا العصبية في دماغك مشغولة أكثر بحمضها النووي مما كان يتصور في البداية. يحتوي ما يصل إلى 40 بالمائة من الخلايا العصبية على حمض نووي مع حذف أجزاء طويلة أو تكرارها. ما يعنيه هذا هو أن الجينومات الموجودة داخل الخلايا العصبية أصبحت مقطوعة أو معدلة أو منسوخة طوال حياتك. علاوة على ذلك ، حدث هذا بطرق مختلفة قليلاً عن الخلايا العصبية إلى الخلايا العصبية. بشكل عام ، يضيف هذا ما يصل إلى آلاف الطفرات عبر المشهد العصبي الخاص بك ، وهو بالكاد تحقيق جوهري للنظام الذي تخيله العلماء سابقًا. اليوم ، يشبه العلماء في معهد سالك [1] وأماكن أخرى علم الوراثة من الدماغ البشري إلى الفسيفساء ، وهي مجموعة من العناصر المختلفة التي تجتمع معًا كقطعة فنية متماسكة. مايك ماكونيل ، مؤلف على ورقة من معهد سالك ، يؤكد أن هذه النتيجة تتغير نفس الأسئلة التي يطرحها علماء الأعصاب: "لم نعد نقول ،" هل للخلايا العصبية اختلاف الجينوم؟ نحن نقول ، "دعونا نكتشف كيف يهم ذلك".

التخصيص الجزيئي

إحدى الطرق التي تهمها تتعلق بالتعبير الجيني - قراءة الجينات داخل حمضنا النووي من أجل تجميع البروتينات التي تشفرها. لقد عرف العلماء منذ فترة طويلة أنه لا يتم التعبير عن جميع جيناتك بنفس الطريقة. لم يتم التعبير عن بعضها أبدًا. لا يظهر البعض الآخر إلا في أوقات معينة أو في ظل ظروف محددة. الموقع مهم أيضًا. على سبيل المثال ، تختلف طريقة قراءة جيناتك ثم دمجها في العمل الداخلي لخلاياك في معدتك مقارنة إلى الكبد أو الجلد أو العينين - بعبارة أخرى ، تحتاج أعضائك إلى مجموعة مختلفة من البروتينات أو العاملين الجزيئيين وظيفة. النهج الانتقائي أو الشخصي للتعبير الجيني يسمح لكل من أعضائك بتوليد العمال الجزيئية التي يحتاجونها وتجنب إنتاج العمال التي من شأنها أن تضر بعمل هذا الجهاز. إنزيمات المعدة الحمضية ، على سبيل المثال ، ستلحق دمارًا في عينيك.

التعبير الجيني مهم بشكل خاص للدماغ والعقول البشرية في ذلك. على سبيل المثال ، عند مقارنة أدمغة الإنسان بالثدييات الأخرى ، فإن الدماغ البشري هو الذي يظهر أعلى مستويات التعبير الجيني. وعلى الرغم من أن العلماء لا يستطيعون التأكد من سبب ذلك ، إلا أن الفرضيات الحالية تشير إلى أن هذا المستوى الأعلى من التعبير الجيني يسمح لأدمغة الإنسان بالعمل في مستويات أعلى من النشاط العصبي.

ومع ذلك ، فإن تفاصيل التعبير الجيني في الدماغ لا تزال تُسلط الضوء ، وكما هو الحال في كثير من الأحيان ، كلما تعلم العلماء ، كلما أصبحت الصورة أكثر تعقيدًا. تكشف الأبحاث الحديثة ، على سبيل المثال ، كيف البيئة تلعب دورًا هائلاً في التعبير الجيني ، حيث يكون لمجموعتك الفريدة من التجارب الشخصية تأثير عميق على جينات معينة يتم التعبير عنها في دماغك. ربما يملي أيضًا كيفية قص الخلايا العصبية ونسخها وتعديلها.

فهم التنوع الوراثي العصبي

يضيف التنوع في الحمض النووي عبر الخلايا العصبية طبقة أخرى من التعقيد إلى عملية التعبير الجيني الشخصية هذه. لا يتم التعبير عن جيناتك بشكل انتقائي وتفاضلي فقط استجابة لتجاربك الحياتية ، بل يختلف الرمز الذي يتم التعبير عنه بين الخلايا العصبية الفردية الخاصة بك. ليس من المستغرب إذن أن الجينات الفردية التي يتم التعبير عنها في دماغك تختلف بشكل كبير عن الشخص الجالس إلى جانبك.

وبما أن التعبير الجيني يتوافق مع إنتاج جزيئات مختلفة تحدد طريقة عمل دماغك على المستوى العصبي ، فإن هذا التنوع سوف لن يتم عرضها فقط على أنها اختلافات في طريقة تفكيرك وشعورك وعملك مقارنةً بمن هم حولك ، ولكن من المحتمل أيضًا أن تكون مرئية في قراءات الدماغ نشاط. يمكن لفهم هذه الروابط أن يحكي القصة الجينية لما أصبحنا ، مع تسليط الضوء على التنوع الهائل بين الناس وتفردك في كل مرحلة من حياتك.

كما عالم الحشرات الأمريكي جين إي. قال روبنسون:

العقول تفعل أكثر من توجيه سلوكنا. يبنون تجاربنا في تصور متماسك للعالم. سيكون هذا العالم فريدًا لكل منا مثل تاريخنا الشخصي ، مع إمكانية أن يكون مشمسًا أو غائمًا أو مليئًا بالظلال. إذا استطعنا أن نتقن الشفرة التي تعمل بها أدمغتنا ، فربما يمكننا تعلم إعطاء هذه الروايات دفعة في الاتجاه الصحيح ، وإغراق عالم كل شخص بالضوء.