İnsan beyni adətən tək bir qeyri-adi orqan, nəfəs almaqdan və ürək döyüntüsündən tutmuş dilə, yaddaşa və təxəyyülə qədər hər şeyə cavabdeh olan vahid bir idarəetmə mərkəzi kimi qəbul edilir. Lakin alimlər indi onun bu qədər sadə bir başlanğıca sahib olmaya biləcəyini aşkar ediblər. Yeni bir tədqiqat göstərir ki, beyin iki fərqli erkən hüceyrə qrupundan inkişaf etməyə başlayır, hər biri sonda eyni orqanın hissələrinə çevrilməzdən əvvəl öz yolunu izləyir. Bir qrup beynin ön və orta hissələrini əmələ gətirir, digəri isə bədənin ən əsas həyati funksiyalarında iştirak edən arxa beyni (hindbrain) yaradır. Stanford Medicine -dəki tədqiqatçılar tərəfindən aparılan və Nature Neuroscience jurnalında dərc olunan bu tapıntı, alimlərin beynin inkişafının ən erkən mərhələlərini necə başa düşdüklərini dəyişdirə bilər və ciddi nevroloji xəstəliklər üzrə tədqiqatlara mane olan bir problemi həll etməyə kömək edə bilər. Beynin təəccüblü iki hissəli başlanğıcı. Kəşfi anlamaq üçün tanınan bir beyin mövcud olmazdan çox əvvəlki hamiləlik mərhələsinə qayıtmaq faydalıdır. Qastrulyasiya adlanan embrion inkişafının çox erkən mərhələsində hüceyrələr sonda bədəni əmələ gətirəcək müxtəlif toxumalara təşkil olunmağa başlayır. Siçan embrionlarını öyrənən tədqiqatçılar, iki ayrı hüceyrə qrupunun gələcək beynin müxtəlif hissələri üçün artıq ayrıldığını aşkar etdilər. Bir qrup ön beyin (forebrain) və orta beyin (midbrain) əmələ gətirməyə təyin edilmişdi. Bu sahələr düşünmə, məlumat emalı və şüurlu davranış kimi funksiyalarda iştirak edir. Digər qrup isə arxa beyinə çevrilməyə təyin edilmişdi. Bu bölgə, nəfəs alma və ürək döyüntüsünü tənzimləmək kimi şüurlu şəkildə düşünmədən yerinə yetirdiyimiz avtomatik funksiyalarda iştirak edən sinir dövrələrini ehtiva edir. O, həmçinin udma, üz hərəkətləri və nitqdə iştirak edən əzələləri idarə etməyə kömək edir. Sadə dillə desək, alimlər beynin ön hissəsini əmələ gətirən hüceyrələrin və beynin arxa hissəsini əmələ gətirən hüceyrələrin eyni başlanğıc hüceyrələrinin sadəcə fərqli versiyaları olmadığını aşkar etdilər. Onlar olduqca erkən mərhələdə ayrı inkişaf yollarına başlayırlar. Niyə bu, alimlərin düşündüklərini dəyişdirir? Tədqiqatçılar iki qrupun molekulyar səviyyədə də fərqli davrandığını aşkar etdilər. Ön beyin və orta beyin hüceyrələri Otx2 adlı bir gen daşıyırdı, gələcək arxa beyin hüceyrələri isə Gbx2 -ni ifadə edirdi. İki qrupdakı DNT də fərqli şəkildə qablaşdırılmışdı. Bu qablaşdırma vacibdir, çünki DNT minlərlə gen ehtiva edir, lakin hüceyrələr onların hamısını istifadə etmir. DNT -nin qablaşdırılma tərzi bir hüceyrənin hansı genetik təlimatlara daxil ola biləcəyini müəyyən etməyə kömək edir. Tədqiqatçıların nəticələri bu iki qrupun çox erkən mərhələdə fərqli gələcəklərinə sadiq qaldığını göstərir. Bu kəşf, alimlərin laboratoriyada kök hüceyrələrdən müəyyən arxa beyin hüceyrələri yaratmaqda niyə çətinlik çəkdiklərini izah edə bilər. İllərdir ki, tədqiqatçılar kök hüceyrələri müəyyən növ neyronlara çevirməyə çalışırdılar. Lakin əgər onlar artıq ön beyin və ya orta beyin kimliyinə doğru irəliləyən hüceyrələrlə başlasalar, sonradan sadəcə yeni kimyəvi siqnallar əlavə etmək onları arxa beyin hüceyrələrinə çevirməyə bilər. Stanford komandası fərqli bir yanaşma tətbiq etdi: onlar əvvəlcə daha erkən inkişaf mərhələsini yenidən yaratdılar. Bir çox fərqli hüceyrə növü istehsal etmək qabiliyyətinə malik olan insan pluripotent kök hüceyrələrindən istifadə edərək, tədqiqatçılar müvafiq erkən hüceyrələri yaratdılar və onları uğurla funksional arxa beyin motor neyronlarına çevirdilər. Tədqiqata görə, istehsal olunan neyronlar elektrik siqnalları verdi və həqiqi arxa beyin hüceyrələrindən gözlənilən molekulyar xüsusiyyətləri göstərdi. Beyin xəstəlikləri tədqiqatı üçün mümkün bir irəliləyiş. Bu, bəzi dağıdıcı nevroloji xəstəliklərin məhz bu cür neyronlara təsir etməsi səbəbindən vacibdir. Spinal əzələ atrofiyasında (SMA) müəyyən motor neyronları tədricən işləməyi dayandırır. ALS də motor neyronlarına zərər verə bilər, nəticədə insanın hərəkət etmək, udmaq və nəfəs almaq qabiliyyətinə təsir edir. Bu xəstəlikləri canlı insan beyin toxumasında birbaşa öyrənmək son dərəcə çətindir. Buna görə də alimlər laboratoriyada yetişdirilən hüceyrələrə və digər modellərə böyük ölçüdə güvənirlər. Müvafiq arxa beyin neyronlarını daha dəqiq istehsal edə bilmək, tədqiqatçılara bu xəstəliklərin necə inkişaf etdiyini araşdırmaq və potensial müalicələri sınaqdan keçirmək üçün yeni bir yol verə bilər, Stanford Medicine bildirdi. Bu tapıntı, alimlərə aclıq və udma ilə əlaqəli dövrələr də daxil olmaqla, arxa beyin tərəfindən idarə olunan digər funksiyaları öyrənməyə də kömək edə bilər.