في الدراسة التي نشرت مجلة "ساينس" العلمية عنها للمرة الأولى في حزيران/ يونيو الماضي، خلص العلماء إلى أن جين ARHGAP11B البشري قد يزيد حجم القشرة المخية الحديثة للرئيسيات استدلالاً بالتجربة على أجنة "قرود القشة" الشهيرة.

أجرى الدراسة فريق من الباحثين في معهد ماكس بلانك الألماني لبيولوجيا الخلايا الجزيئية وعلم الوراثة في ألمانيا (MPI-CBG)، بالتعاون مع فريق من المعهد المركزي الياباني للحيوانات التجريبية (CIEA) وجامعة طوكيو.

في مستهل دراستهم، استند الباحثون إلى أن حجم دماغ الإنسان، تحديداً القشرة المخية، مرتبط بقدراته المعرفية مثل التفكير واللغة، وخاصةً من خلال جين "ARHGAP11B" الموجود لدى البشر فحسب، والذي يحفز الخلايا الجذعية للدماغ لتكوين المزيد منها، وهو شرط أساسي لتكوين دماغ أكبر.

كيف يؤثر الجين على حجم الدماغ؟

في دراسات سابقة، تبيّن أن هذا الجين عند نقله إلى الفئران والقوارض يتسبب في توسيع القشرة المخية، لكن علاقته بتطور الرئيسيات لم تكن واضحة.

لهذا حاول الباحثون في هذه الدراسة التحقق مما إذا كان نقل الجين البشري إلى جنين أحد أنواع القردة الشائعة يتسبب في تضخم القشرة المخية لديه. إذ من الثابت علمياً أن القشرة المخية الحديثة للإنسان أكبر بثلاث مرات تقريباً من تلك الموجودة في أقرب أقربائنا، الشمبانزي.

في حين يمتاز البشر عن غيرهم من الرئيسيات بكبر حجم الدماغ المرتبط بالقدرات المعرفية، نجح علماء من ألمانيا واليابان في زيادة حجم دماغ جنين قرد من خلال نقل الجين البشري المسؤول عن ذلك. هل يأتي يوم ونجد كائنات غير بشرية تعادل البشر "ذكاءً"؟

كان السؤال الرئيسي الذي سعى العلماء في الدراسة إلى الإجابة عنه هو كيف أصبحت القشرة المخية الحديثة للإنسان كبيرة جداً. عام 2015، وجدت مجموعة أبحاث أنه تحت تأثير الجين البشري ARHGAP11B، أنتجت أجنة الفئران العديد من الخلايا العصبية وبدا أنها تظهر بثنيات طبيعية، كما لدى الإنسان.

لفتت هذه النتائج إلى أن الجين ARHGAP11B يلعب دوراً رئيسياً في التوسع التطوري للقشرة المخية الحديثة للإنسان. ورغم ذلك، لم يكن واضحاً ما إذا كان هذا الجين البشري سيتسبب أيضاً في تضخم القشرة المخية الحديثة في الرئيسيات الأخرى غير البشرية.

المؤلف الأول للدراسة، مايكل هايد، أنتج بالتعاون مع شركائه اليابانيين بإنتاج قردة معدلة وراثياً، عبر حقن أجنة "قرد القشة" بالجين الخاص بالبشر ARHGAP11B، في القشرة المخية الحديثة النامية.

نظراً للمعايير واللوائح الأخلاقية الصارمة التي يلتزمها العلماء في اليابان وألمانيا، في ما يتعلق بالبحوث الحيوانية، تم إجهاض القردة والحصول على أدمغة الأجنة بعد نحو مئة يوم، أي قبل 50 يوماً من تاريخ الولادة الطبيعي، قبل إرساله إلى ألمانيا لتحليله.

ويشرح المشرف على الدراسة، ويلاند هاتنر: "لقد حصرنا تحليلاتنا في جنين القرد، لأننا توقعنا أن التعبير عن هذا الجين الخاص بالإنسان سيؤثر على تطور القشرة المخية الحديثة في قرد البحر".

وأضاف: "في ضوء العواقب المحتملة غير المتوقعة على وظائف المخ في ما يتعلق بما بعد الولادة، اعتبرنا أن حصر تأثيرات ARHGAP11B بتطور القشرة المخية الحديثة للجنين هو شرط أساسي وإلزامي من وجهة نظر أخلاقية"، معتبراً أن "السماح لهم بالولادة، في رأيي، كان ليصبح تصرفاً غير مسؤول كخطوة أولى، لأنك لا تعرف نوع التغيير السلوكي الذي ستحصل عليه".

لاعتبارات أخلاقية… قام العلماء بإجهاض أجنة القرود المعدلة وراثياً بجينات بشرية قبل أيام من موعد الولادة. لكن تحليل أدمغة هذه الأجنة أثبت زيادتها على الحجم الطبيعي وزيادة ثناياها وخلاياها العصبية كما البشر

نتائج مهمة

وعن نتائج تحليل دماغ جنين القرد، قال هايد: "وجدنا أن القشرة المخية الحديثة لدماغ القرد قد تضخمت والتوى سطح الدماغ. وكانت القشرة أيضاً أكثر سمكاً من المعتاد".

وتحدث في الوقت ذاته عن ملاحظة أعداد متزايدة من أسلاف الخلايا الدبقية الشعاعية القاعدية في المنطقة تحت البطينية الخارجية، وزيادة أعداد الخلايا العصبية في الطبقة العليا؛ نوع الخلايا العصبية الذي يزيد في تطور الرئيسيات.

وتمثل هذه النتائج دليلاً وظيفياً على أن ARHGAP11B يتسبب في توسع القشرة المخية الحديثة للرئيسيات.

وفي حين رأى البعض تقارباً بين سير الدراسة وفيلم الخيال العلمي "كوكب القرود" Planet of the Apes المنتج عام 2011، والذي يقوم على فرضية انقلاب سلالة معدلة وراثياً من الرئيسيات على الإنسان والسيطرة على كوكب الأرض، اعتبر آخرون أن الدراسة قد تصب في أن العقل البشري ليست له الأفضلية لأمر سحري وإنما بسبب الجينات التي تكوّنه مع ظن بأن نقل مثل هذه الجينات المميزة للعقل البشري إلى كائنات غير بشرية أخرى قد تمنحها ذكاءً أفضل ربما يعادل ذكاء البشر.

وتجدر الإشارة إلى النقاش المحتدم حول الاعتبارات الأخلاقية والانتقادات التي وجهت إلى علماء صينيين عقب الإعلان عن تجارب نقل جينات بشرية لأدمغة قرود في العام الماضي.