Con người phải trả giá vì có bộ não lớn

Biến đổi trao đổi chất chịu trách nhiệm đối với quá trình tiến hóa khả năng nhận thức độc đáo của chúng ta chỉ ra rằng bộ não có lẽ đã bị đẩy tới giới hạn khả năng của nó. Nghiên cứu được công bố trên tờ Genome Biology đã tăng thêm sức nặng cho giả thuyết cho rằng bệnh tâm thần phân liệt chính là phó phẩm tai hại của quá trình tiến hóa của bộ não con người.

Philipp Khaitovich thuộc Viện nhân loại học tiến hóa Max – Planck và chi nhanh Thượng Hải của Học viện khoa học Trung Quốc đã chỉ đạo một nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Cambridge, Leipzig và Thượng Hải. Họ đã nghiên cứu bộ não của những người khỏe mạnh và những người mắc chứng tâm thần phân liệt sau đó so sánh bộ não của họ với não khỉ nâu và tinh tinh. Khaitovich giải thích các nhà nghiên cứu tìm kiếm sự khác biệt trong biểu hiện gen cũng như nồng độ các chất chuyển hóa, cũng như “cơ chế phân tử phát hiện thấy tham gia vào quá trình tiến hóa khả năng nhận thức của con người bằng cách kết hợp dữ liệu sinh học từ hai hướng nghiên cứu là tiến hóa và y học”.

Bệnh tâm thần phân liệt là phó phẩm của quá trình tiến hóa của bộ não con người. (Ảnh: downbeast)

Ý kiến cho rằng các bệnh thần kinh nhất định là phó phẩm của hiện tượng tăng khả năng chuyển hóa cũng như kích cỡ não xảy ra trong quá trình tiến hóa của con ngườitrước đây đã từng được đưa ra. Nhưng trong nghiên cứu mới này các tác giả đã sử dụng phương pháp kỹ thuật mới để đưa giả thuyết trên vào thực nghiệm.

Họ đã xác định được biến đổi phân tử xảy ra trong quá trình tiến hóa của con người đồng thời tính toán cân nhắc các biến đổi phân tử quan sát được ở chứng bệnh tâm thần phân liệt – một chứng bệnh rối loạn tâm thần được cho là ảnh hưởng đến chức năng nhận thức như khả năng ngôn ngữ và các mối quan hệ xã hội phức tạp. Họ phát hiện ra rằng mức độ biểu hiện của nhiều gen cũng như các chất chuyển hóa biến đổi ở trường hợp mắc bệnh tâm thần phân liệt, đặc biệt là những người có liên quan đến trao đổi năng lượng cũng biến đổi nhanh chóng trong quá trình tiến hóa. Theo Khaitovich, “nghiên cứu mới cho thấy bệnh tâm thần phân biệt là sản phẩm phụ của việc tăng nhu cầu trao đổi chất trong quá trình tiến hóa của con người”.

Các tác giả kết luận rằng nghiên cứu đã lót đường cho rất nhiều nghiên cứu chi tiết khác. “Não của chúng ta rất đặc biệt so với tất cả các loài về nhu cầu trao đổi chất khổng lồ của nó. Nếu chúng ta có thể giải thích bằng cách nào não của chúng ta duy trì được dòng chảy trao đổi chất dữ dội, chúng ta sẽ có cơ hội tốt để tìm hiểu não hoạt động như thế nào cũng như tại sao đôi khi nó lại ngừng trệ”.

Trích dẫn: Metabolic changes in schizophrenia and human brain evolution; Philipp Khaitovich, Helen E Lockstone, Matthew T Wayland, Tsz M Tsang, Samantha D Jayatilaka, Arfu J Guo, Jie Zhou, Mehmet Somel, Laura W Harris, Elaine Holmes, Svante Pääbo and Sabine Bahn; Genome Biology 'in press'