بیگ بنگ: شما یک ویروس باستانی در مغز خود داشته‌اید. در واقع، علت تفکر آگاه شما، ویروسی باستانی بوده است. طبق دو مقاله‌ای که در ماه ژانویه در مجلۀ Cell منتشر شده است، خیلی مدت‌ها پیش، یک ویروس، کد ژنتیکی خود را به ژنوم حیواناتِ چهارپا متصل کرد. آن بخش کوچک از کد هنوز تا به امروز در مغز انسان بسیار زنده مانده است و وظیفۀ ویروسیِ بسته‌بندی اطلاعات ژنتیکی و ارسال آن از سلول‌های عصبی به سلول‌های مجاور در کپسول‌های کوچکی که در کل بسیار شبیه به خود ویروس‌ها است، را انجام می‌دهد.

به گزارش بیگ بنگ، محققان معتقدند، این بسته‌های کوچکِ اطلاعات، عناصری حیاتی برای چگونگیِ برقراری ارتباط اعصاب و سازماندهیِ مجددِ آنها در طول زمان، هستند- وظایفی که برای تفکر در سطح برتر، ضروری است. گرچه شگفت‌آور به نظر می‌رسد که منشأ بیت‌های کد ژنتیکی انسان، ویروس‌ها باشند، اما این درواقع معمول‌تر از چیزی است که تصور می‌کنید: تحقیقی که در سال 2016 در مجلة Cell منتشر شد دریافت که بین 40 تا 80 درصد از ژنوم انسان، از نوعی تهاجمِ ویروسیِ قدیمی حاصل شده است.

به همین دلیل است که ویروس‌ها فقط چیزهایی نیستند که سعی داشته باشند در بدن ساکن شوند، یعنی کاری که باکتری‌ها می‌کنند. بلکه، ویروس یک انگل ژنتیکی است. ویروس کد ژنتیکی خود را وارد سلول‌های میزبان می‌کند و آنها را گول می‌زند و به سمت اهداف خود می‌برد-  معمولاً به معنی مکان‌هایی برای ساختنِ ویروس‌های بیشتر است. این فرآیند، برای میزبان معمولاً یا بی‌فایده است یا مضر، اما هر از گاهی ژن‌های ویروسیِ واردشده، بی‌آزار یا حتی مفید هستند. بررسی سال 2016 نشان داد که به نظر می‌رسد ژن‌های ویروسی نقش مهمی در سیستم ایمنی و همچنین در روزهای اولیۀ رشد جنین دارند.

اما مقالات جدید یک قدم به جلوتر می‌روند. محققان می‌گویند نه تنها یک ویروس باستانی هنوز در سلول‌های مغز انسان‌ها و حیوان‌ها بسیار زنده است، بلکه به نظر می‌رسد برای اینکه آنها فرآیندهای تفکر را چگونه به نحو احسن انجام می‌دهند، بسیار مهم هستند؛ زیرا می‌دانیم بدون این ویروس احتمالاً فرآیندهای تفکر هرگز وجود نخواهد داشت.

ژن Arc

محققان دریافتند که مدت کوتاهی پس از انگیخته شدن‌های سیناپس، ژن ویروسی به نام Arc دارای حیات شد، دستورالعمل‌های خود را به صورت بیت‌هایی از کد ژنتیکی محرک که RNA نام دارد، نوشت. (سیناپس، اتصال بین دو نورون است.) RNA، پیام‌رسانِ DNA و عاملی در جهان خارج از هسته‌های سلول است. رونوشت تک‌رشته‌ای از کد مارپیچِ دوتاییِ DNA، دستورالعمل‌های ژنتیکی را به محل‌هایی که می‌تواند مفید باشد، انتقال می‌دهد. (و جالب است که ویروس‌ها تمایل دارند کد ژنتیکی آنها را در RNA ذخیره کنند نه در DNA.)

سلول عصبی بعد از، دستورالعمل‌های Arc RNA، «کپسیدهایی» – پوشش‌های ویروس‌مانند- را در اطراف آن می‌سازد. با توجه به مطالعاتِ انجام‌شده، آن پوشش‌ها اجازۀ عبورِ ایمنِ آن بین سلول‌ها را می‌دهند و آن هم فقط عبور می کند، وارد نورون‌های مجاور می‌شود و بسته حاوی اطلاعات ژنتیکی خود را به آنها می‌دهد. هنوز مشخص نیست که آن اطلاعات وقتی به سلولی جدید می‌رسند، چه می‌کنند؛ اما محققان دریافتند که اگر این فرآیند به درستی انجام نشود، سیناپس‌ها از بین می‌روند. محققان گفتند مشکلاتِ ژن Arc بیشتر در افراد مبتلا به اوتیسم و دیگر بیماری‌های عصبیِ غیرطبیعی دیده می‌شود.

در یک مقالۀ همراه، دو متخصص که در این مقالاتِ سال 2018 دخیل نبودند (در حقیقت همان دو متخصص بررسی سال 2016)، نوشتند که این فرآیند، بهترین توضیح ممکن را برای اینکه سلول‌های عصبی چگونه اطلاعات لازم برای سازماندهیِ خود در مغز در طول زمان را تبادل می‌کنند، ارائه می‌دهد. آنها نوشتند: «این فرآیندها شالوده و پایه عملکردهای مغزی است از گستره شرطی‌شدنِ کنشگرِ کلاسیک تا شناخت انسان و مفهومِ “خود” را شامل می‌شوند.» (شرطی‌سازی کلاسیک و کنشگر، شکل‌های ساده‌ای از یادگیری پاداش و مجازات در حیوانات و انسان‌ها هستند.)

عجیب است که به نظر می‌رسد که Arc جهش از ویروس به حیوان را بیش از یک بار انجام داده است. محققان پی بردند که ژن‌های Arc در انسان‌ها و سایر موجوداتِ چهارپا ارتباط نزدیکی به یکدیگر دارند. با این وجود به نظر می‌رسد که ژن‌های Arc در کرم‌ها و مگس‌های میوه، به طور جداگانه حاصل شده‌اند. متخصصان بیرونی در مقاله همراه نوشتند که گام بعدی برای این تحقیق این است که متخصصان علوم اعصاب و ویروس‌های باستانی با یکدیگر همکاری کنند تا به مکانیزم‌های چگونگی وارد شدنِ Arc در ژنوم، و اینکه امروزه دقیقاً چه اطلاعاتی در حال رد و بدل شدن بین سلول‌های ما است، پی ببرند. جزئیات بیشتر این پژوهش طی دو مقاله در اینجا و اینجا منتشر شده است.

ترجمه: زهرا جهانبانی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: livescience.com