Ο πολύπλοκος, εξελιγμένος ανθρώπινος εγκέφαλος ίσως ευθύνεται για τον αυτισμό

Αν και σε εμάς αρέσει να πιστεύουμε ότι αποτελούμε την κορυφή της εξέλιξης, αυτή η άποψη αδικεί σοβαρά τον υπόλοιπο φυσικό κόσμο. Οι άνθρωποι δεν μπορούμε ως οργανισμοί να υφάνουμε ιστούς, να πετάξουμε, να αναπνεύσουμε κάτω από το νερό, να παράγουμε δηλητήριο ή να αιωρούμαστε από δέντρο σε δέντρο. Ωστόσο, διαθέτουμε ένα μοναδικά ισχυρό και περίπλοκο εγκέφαλο. Η σύνθετη γλώσσα, η βαθιά ενσυναίσθηση και ο πολιτισμός είναι μερικά μόνο από τα επιτεύγματα που έχουμε καταστήσει με το ισχυρό αυτό  όργανο... Οι νευρολογικές μας ικανότητες αναμφίβολα προσέφεραν εξελικτικά πλεονεκτήματα στους αρχαίους προγόνους μας. Τους επέτρεψαν να εξαπλωθούν σε ολόκληρο τον κόσμο και να προσαρμοστούν σε όλα τα περιβάλλοντα που προσφέρει η Γη. Ωστόσο, σύμφωνα με τους συγγραφείς νέας μελέτης, τα απίστευτα πολύπλοκα κυκλώματα του εγκεφάλου μας και η ταχύτητα με την οποία εξελίχθηκαν ορισμένα από αυτά μπορεί επίσης να είναι ο λόγος για τον οποίο ο αυτισμός είναι κοινός στο είδος μας.

Η σημασία της ταχείας εξελικτικής αλλαγής

Οι επιστήμονες εδώ και καιρό έχουν παρατηρήσει ότι ορισμένες πρωτεΐνες εξελίσσονται και αλλάζουν πολύ πιο γρήγορα από άλλες. Ορισμένες πρωτεΐνες στα ποντίκια, για παράδειγμα, είναι σχεδόν πανομοιότυπες με πρωτεΐνες που βρίσκονται στο ανθρώπινο σώμα. Άλλες, όμως, είναι τόσο διαφορετικές που μόλις και μετά βίας φαίνεται να σχετίζονται μεταξύ τους. Οι επιστήμονες έχουν διεξαγάγει μελέτες για να κατανοήσουν ποιοι παράγοντες επηρεάζουν το αν μια πρωτεΐνη διατηρείται αναλλοίωτη μέσα στους αιώνες ή αν αλλάζει γρήγορα καθώς τα είδη εξελίσσονται. Αυτές οι μελέτες υποδεικνύουν ότι ο σημαντικότερος παράγοντας που επηρεάζει τον ρυθμό αλλαγής είναι το πόσο διαδεδομένη είναι μια πρωτεΐνη στο σώμα: Εάν μια πρωτεΐνη εκφράζεται σε μεγάλες ποσότητες σε όλο το σώμα, είναι απίθανο να αλλάξει γρήγορα. Αυτό συμβαίνει επειδή οποιαδήποτε τροποποίηση μπορεί να διαταράξει κάποιο μονοπάτι ή λειτουργία στον οργανισμό.

Αντίθετα, οι πρωτεΐνες που είναι σχετικά σπάνιες στο σώμα έχουν μεγαλύτερη «ελευθερία κινήσεων»: Εάν αλλάξουν, ακόμη κι αν το αποτέλεσμα είναι αρνητικό, συνήθως δεν επηρεάζουν σε μεγάλο βαθμό ολόκληρο τον οργανισμό. Αυτό τους δίνει περισσότερο περιθώριο για εξελικτικούς ελιγμούς.

Οι συγγραφείς της πρόσφατης μελέτης αναρωτήθηκαν αν αυτός ο ίδιος κανόνας μπορεί να ισχύει και για τους τύπους εγκεφαλικών κυττάρων. Θα μπορούσε άραγε οι σπανιότεροι τύποι εγκεφαλικών κυττάρων να έχουν τη μεγαλύτερη ελευθερία να εξελιχθούν — και στην περίπτωσή μας, αυτή η ελευθερία να οδήγησε στις υπερβολικές γνωστικές μας ικανότητες; Και θα μπορούσε αυτό να βοηθήσει στην εξήγηση των εγκεφαλικών αλλαγών που σχετίζονται με τη Διαταραχή του Αυτιστικού Φάσματος (ASD);

Είναι ο αυτισμός καθαρά ανθρώπινος;

Προηγούμενες έρευνες έχουν δείξει ότι ορισμένα γονίδια που σχετίζονται με την ευαισθησία στον αυτισμό βρίσκονται συχνά στις λεγόμενες «ανθρωπο-επιταχυνόμενες περιοχές» (HARs) του γονιδιώματος. Οι HARs είναι τμήματα του γονιδιώματος που παραμένουν καλά διατηρημένα σε άλλα θηλαστικά, αλλά εξελίχθηκαν σχετικά γρήγορα στους ανθρώπους. Αυτή η ταχεία εξέλιξη υποδηλώνει ότι ίσως σχετίζονται με ορισμένα από τα χαρακτηριστικά που μας κάνουν διαφορετικούς. Αυτό μπορεί να σημαίνει ότι, σε κάποια χρονική στιγμή από την εποχή του τελευταίου κοινού προγόνου μας με τους χιμπατζήδες μέχρι σήμερα, αναπτύξαμε ορισμένες νευρωνικές αλλαγές που είναι ειδικές για τις ανθρώπινες γνωστικές ικανότητες — και που ταυτόχρονα αυξάνουν την πιθανότητα εμφάνισης αυτισμού.

Οι επιστήμονες που συμμετείχαν σε αυτή τη μελέτη θεωρούν ότι αυτό ίσως ισχύει. Έτσι, αποφάσισαν να δοκιμάσουν αυτή την υπόθεση. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, οι τύποι εγκεφαλικών κυττάρων στα ποντίκια και τους ανθρώπους είναι πανομοιότυποι. Ωστόσο, η γονιδιακή έκφραση μέσα σε κάθε τύπο κυττάρου διαφέρει. Με άλλα λόγια, παρόλο που ένα κύτταρο ποντικιού και ένα ανθρώπινο κύτταρο μπορεί να φαίνονται ίδια και να εκτελούν παρόμοια λειτουργία, όταν εξετάζουμε πόσο ενεργά είναι τα μεμονωμένα γονίδια, παρατηρούνται σημαντικές διαφορές.

Διαπίστωσαν ότι όσο πιο άφθονος ήταν ένας τύπος κυττάρου, τόσο πιο παρόμοια ήταν η γονιδιακή του έκφραση μεταξύ έξι ειδών θηλαστικών. Αντίθετα, οι σπανιότεροι τύποι κυττάρων εμφάνιζαν μεγάλες διαφορές στη γονιδιακή έκφραση ανάμεσα στα έξι είδη. Επιπλέον, οι συγγραφείς της έρευνας διαπίστωσαν ότι οι «L2/3 IT νευρώνες εξελίχθηκαν απροσδόκητα γρήγορα στη γενεαλογική γραμμή του ανθρώπου σε σύγκριση με άλλους πιθήκους». Επίσης παρατήρησαν μια δυσανάλογη μείωση στην έκφραση γονιδίων που σχετίζονται με τον αυτισμό.

Απολαμβάνετε το περιεχόμενο μας? Εγγραφείτε στο newsletter μας!

Συνολικά, οι συγγραφείς της μελέτης πιστεύουν ότι καθώς ο ανθρώπινος εγκέφαλος εξελισσόταν ραγδαία, αυτό προκάλεσε αλλαγές που αύξησαν την πιθανότητα εμφάνισης αυτισμού. Η μελέτη προσθέτει στα αυξανόμενα επιστημονικά δεδομένα που υποδεικνύουν ότι, αντί να θεωρείται διαταραχή, ο αυτισμός είναι μια νευροαναπτυξιακή παραλλαγή που ίσως συνδέεται με τα ίδια νευρικά συστήματα που καθιστούν δυνατές τις μοναδικά ανθρώπινες γνωστικές ικανότητες.