Buzz
Như chúng ta đã biết, tỷ lệ não so với trọng lượng cơ thể của con người vượt trội so với hầu hết các loài động vật. Điều này là lý do tại sao con người thông minh hơn các loài khác, bởi vì bộ não và vỏ não của chúng lớn hơn.
Trong quá trình tiến hóa của não người, sự mở rộng của vỏ não đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao khả năng nhận thức của con người, bao gồm cả lý luận và ngôn ngữ.
Vỏ não mới là phần tiến hóa trẻ nhất của vỏ não. Kích thước của não thần kinh người lớn gấp ba lần so với loài tinh tinh, loài có quan hệ tiến hóa gần gũi nhất với con người.
Một câu hỏi quan trọng mà các nhà khoa học đang đối mặt là làm thế nào tân vỏ não của con người phát triển đến mức độ lớn như vậy. Nghiên cứu gần đây đã chỉ ra vai trò quan trọng của gen ARHGAP11B trong quá trình này.
ARHGAP11B là một gen mới được tạo ra khoảng 5 triệu năm trước. Tổ tiên của con người, bao gồm cả Neanderthal và Denisovan, cũng có gen này. Tuy nhiên, chỉ con người hiện đại mới giữ lại gen này sau sự tuyệt chủng của Neanderthal và Denisovan.
Vào khoảng 3,8 triệu năm trước đây, tổ tiên của chúng ta, loài Australopithecus afarensis, đã có một bộ não với dung tích khoảng 500 cm khối. Vào khoảng 1,8 triệu năm trước, loài người Homo erectus đã sở hữu một bộ não lớn gấp đôi so với Australopithecus afarensis. Khi người Neanderthal và Denisovan xuất hiện, bộ não của họ đã phát triển đến dung tích 1,4 lít. Mặc dù bộ não ngày càng lớn hơn, nhà khoa học tin rằng trí tuệ của con người có thể liên quan chặt chẽ hơn đến cách tế bào não hình thành và phát triển bộ não như thế nào.
Vào năm 2016, một nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng một đột biến đơn C-to-G trong gen ARHGAP11B đã dẫn đến mất đi 55 nucleotide trong mRNA ARHGAP11B, tạo ra một chuỗi axit amin chức năng quan trọng với 47 axit amin. Nói một cách khác, một đột biến đơn phổ biến xảy ra tại một vị trí cụ thể trong gen ARHGAP11B đã dẫn đến sự hình thành của một bộ não lớn hơn và phức tạp hơn ở con người, cuối cùng ảnh hưởng đến tính đặc trưng và hướng tiến hóa của loài người.
Vẫn còn nghi ngờ về việc liệu gen ARHGAP11B có tác động đến việc mở rộng vỏ não ở các loài khác ngoài loài người hay không. Để giải quyết vấn đề này, giáo sư Wieland Huttner và các nhà nghiên cứu ở Viện Động vật thí nghiệm Trung ương Erika Sasaki và Hideyuki Okano của Đại học Keio ở Nhật Bản đã hợp tác với nhau, là những người đi tiên phong trong công nghệ chỉnh sửa gen động vật không phải loài người tại Nhật Bản. Nhóm nghiên cứu của Huttner và các cộng tác viên ở Nhật Bản đã quyết định tạo ra các con khỉ đuôi sóc được chuyển gen (tiêm ARHGAP11B vào phôi thai của loài này).
Nhóm nghiên cứu đã thu thập phôi marmoset vào ngày thứ 101 ở Nhật Bản (khoảng 50 ngày trước khi sinh), sau đó mang chúng về Đức để tiến hành phân tích chi tiết.
Kết quả phân tích cho thấy rằng não của những con marmoset sau khi tiêm gen ARHGAP11B của con người thực sự đã trở nên lớn hơn, vỏ não dày hơn, có nhiều nếp gấp hơn, và số lượng tế bào thần kinh phía trên cũng tăng lên rất nhiều.
Những phát hiện này cho thấy rằng gen ARHGAP11B đã gây ra sự mở rộng của vỏ não mới ở động vật linh trưởng. Giáo sư Wieland Huttner, người dẫn đầu nghiên cứu, nói: 'Chúng tôi đã giới hạn phân tích của mình trong phạm vi phôi thai của marmoset, bởi chúng tôi dự đoán rằng việc biểu hiện gen này ở con người sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển của vỏ não ở marmoset.'
Các nhà nghiên cứu tin rằng những kết quả này cho thấy rằng gen ARHGAP11B dành riêng cho người có khả năng gây ra sự mở rộng của vỏ não mới trong quá trình tiến hóa, đóng vai trò quan trọng trong sự tiến hóa nhanh chóng của não ở loài người.
