คุนหมิง, 11 ต.ค. (ซินหัว) -- คณะนักวิทยาศาสตร์จีนไขปริศนาเบื้องหลังกลไกของยีนโบราณที่ทำหน้าที่ควบคุมการพัฒนารอยหยักในสมอง ซึ่งช่วยเปิดมุมมองใหม่ต่อการทำความเข้าใจวิวัฒนาการของสมองมนุษย์ โดยผลการศึกษาดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสารเนเจอร์ เจเนติกส์ (Nature Genetics) เมื่อไม่นานนี้

สมองมนุษย์ปกคลุมไปด้วยรอยย่นและร่องหยักอันสลับซับซ้อน ซึ่งเป็นหนึ่งในรากฐานทางชีววิทยาที่สำคัญต่อการก่อกำเนิดกระบวนการรู้คิดและการทำงานขั้นสูงของมนุษย์

แนวคิดดั้งเดิมมองว่าการขยายตัวของเปลือกสมองในสิ่งมีชีวิตกลุ่มไพรเมตมีสาเหตุหลักมาจากยีนที่วิวัฒนาการขึ้นใหม่ อย่างไรก็ดี สือเหล่ย นักวิจัยจากสถาบันสัตววิทยาคุนหมิง สังกัดสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน ได้เสนอความเป็นไปได้อีกประการหนึ่งว่ายีนโบราณบางชนิดที่มีลักษณะคงตัวสูงอาจมีบทบาทสำคัญต่อวิวัฒนาการของสมองมนุษย์เช่นกัน ผ่านการปรับระดับการแสดงออกของยีน โดยอาศัยความเปลี่ยนแปลงในปัจจัยควบคุม (regulatory elements)

คณะวิจัยได้เปรียบเทียบข้อมูลทรานสคริปโตมิกส์ (ข้อมูลการแสดงออกของยีน) จากแต่ละชั้นของเปลือกสมองในระยะตัวอ่อนของหนู กระแต ลิงมาร์โมเซต ลิงแม็กแคก และมนุษย์ โดยพบว่ายีนโบราณที่เรียกว่า "CCNB1IP1" มีการแสดงออกในสมองของกระแต ซึ่งเป็นสัตว์ที่มีความใกล้ชิดกับกลุ่มไพรเมต เนิ่นนานก่อนที่กลุ่มไพรเมตจะถือกำเนิดขึ้น แต่มีระดับการแสดงออกค่อนข้างต่ำ ขณะเดียวกันทีมยังพบว่าในกระบวนการวิวัฒนาการช่วงต่อมา ระดับการแสดงออกของยีนโบราณนี้เพิ่มขึ้นเป็นลำดับขั้นอย่างชัดเจนในกระแต ลิงมาร์โมเซต ลิงแม็กแคก และมนุษย์ โดยมีระดับสูงสุดในสมองของมนุษย์

สือเหล่ยกล่าวว่าระดับการแสดงออกของยีนโบราณชนิดนี้มีความสัมพันธ์อย่างมากกับระดับการเกิดรอยหยักของเปลือกสมอง ระดับการแสดงออกของยีนดังกล่าวในลิงมาร์โมเซต ซึ่งมีสมองเรียบ ใกล้เคียงกับที่พบในกระแต ขณะที่ระดับการแสดงออกของยีนในลิงแม็กแคก ซึ่งสมองมีรอยหยัก เพิ่มสูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ส่วนยีนดังกล่าวในสมองมนุษย์มีการแสดงออกสูงที่สุด

นอกจากนั้น คณะวิจัยยังค้นพบลำดับควบคุมสำคัญที่เรียกว่า CRE1 ซึ่งมีบทบาทกระตุ้นการแสดงออกของยีน CCNB1IP1 ในระดับที่สูงขึ้น ทีมวิจัยได้สร้างโมเดลหนูทดลองที่มียีนนี้อยู่ในจีโนม เพื่อพิสูจน์การทำงานของยีนดังกล่าว โดยผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า หนูซึ่งตามปกติแล้วมีเปลือกสมองส่วนนอกเรียบ กลับเกิดโครงสร้างรอยหยักบนเปลือกสมอง หลังผ่านกระบวนการแทรกยีน (gene knock-in) เพื่อเพิ่มสารพันธุกรรมลงในตำแหน่งจำเพาะของดีเอ็นเอ ขณะเดียวกัน หนูทดลองที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมยังแสดงความสามารถด้านการเรียนรู้และความจำที่ดีขึ้นในการทดสอบพฤติกรรม