Não bộ và tinh hoàn có điểm chung gì? Một nghiên cứu mới tìm thấy sự tương đồng đáng ngạc nhiên giữa chúng

Não bộ và tinh hoàn chia sẻ tới 60 gen và hơn 13.000 protein, nhiều hơn bất kể cặp bộ phận nào trên cơ thể.

Năm 2008, một nghiên cứu trên tạp chí Intelligent đã chỉ ra một mối liên hệ đặc biệt giữa trí thông minh và chất lượng tinh dịch. Theo đó, những người đàn ông có chỉ số IQ cao hơn thì cũng có tinh dịch tốt hơn, trên cả 3 chỉ số: số lượng, nồng độ và khả năng di chuyển của tinh trùng.

Mối liên hệ có thể được giải thích bằng thuyết tiến hóa, cho rằng chọn lọc tự nhiên đang ưu tiên truyền lại gen của những người đàn ông thông minh. Những người có chỉ số IQ cao hơn vì thế sẽ dễ sinh con hơn để duy trì trí tuệ của mình trong thế hệ nối tiếp.

Nhưng trên phương diện sinh học: Làm thế nào mà chất xám trong não bộ và tinh trùng được sinh ra trong tinh hoàn lại có được sợi dây liên kết với nhau? Thậm chí, một số nghiên cứu còn tìm thấy mối liên hệ giữa rối loạn não và rối loạn chức năng tình dục.

Não và tinh hoàn có nhiều điểm chung hơn bạn tưởng

Tất cả từng là một bí ẩn tồn tại hơn một thập kỷ, cho đến khi một nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Royal Society Open Biology bắt đầu tìm ra câu trả lời.

Theo nhà khoa học y sinh Bárbara Matos đến từ Đại học Aveiro ở Bồ Đào Nha: ” Não bộ và tinh hoàn của chúng ta là những cơ quan có số lượng protein phổ biến cao nhất trong số tất cả các mô khác trên cơ thể”.

Kết luận được Matos và các đồng nghiệp rút ra sau khi so sánh số lượng protein có trên 33 loại mô, bao gồm tim, ruột, cổ tử cung, buồng trứng và nhau thai. Cuối cùng, họ nhận thấy tinh hoàn và não có chung tới 13.442 loại protein.

Điều này đã được chứng thực bởi các nghiên cứu biểu hiện gen. Trong đó, các nhà sinh học tìm thấy hai cơ quan ở vị trí xa nhau này chia sẻ số lượng gen cao nhất trong số tất cả các cơ quan trong cơ thể. Chúng có tới 60 gen tương đồng.

Đó là một điểm khá ngạc nhiên, bởi trong khi bộ não có vai trò rất phức tạp – điều khiển cơ thể chúng ta, tiếp nhận và giải thích tín hiệu từ 5 giác quan, chưa kể đến việc sinh ra tất cả suy nghĩ trong đầu bạn, thì tinh hoàn của con người chỉ có hai chức năng chính – sản xuất tinh trùng và hormone.

Nhưng khi xem xét kỹ, Matos và các đồng nghiệp nhận thấy 13.442 protein mà não bộ và tinh hoàn chia sẻ với nhau đã đem đến mức độ tương đồng không ngờ của hai cơ quan này theo nhiều cách.

Các protein dùng chung chủ yếu tham gia vào quá trình phát triển mô và giao tiếp tế bào.

Bên cạnh đó, cả bộ não và tinh hoàn đều làm việc 24/7 và rất tham năng lượng. Các tế bào thần kinh và tế bào mầm trong tinh hoàn làm việc rất vất vả. Một bên, chúng cần bắn ra hàng triệu tín hiệu điện còn một bên, chúng cần sản sinh ra hàng triệu tinh trùng bé nhỏ mỗi ngày.

Nghiên cứu cho thấy cả tế bào thần kinh và tế bào mầm trong tinh hoàn đều nhận được sự hỗ trợ năng lượng từ những tế bào chuyên biệt khác, giúp chúng được ăn uống đầy đủ và thoải mái về mặt thế chất.

Tinh hoàn và não có chung tới 13.442 loại protein.

Tiếp tục xét trên quy mô tế bào, các neuron thần kinh trong não và tinh trùng trong tinh hoàn cũng có một điểm chung đặc biệt. Cả hai đều có những nhiệm vụ quan trọng liên quan đến việc di chuyển những thứ từ bên trong chúng ra môi trường bên ngoài – một quá trình được gọi là xuất bào.

Đây là cách các tế bào não truyền chất dẫn truyền thần kinh cho nhau, vươn các nhánh nhỏ của chúng được gọi là sợi trục và đuôi gai ra bắt vào các tế bào khác. Ở tinh trùng, quá trình tương tự được sử dụng để giải phóng các yếu tố thụ tinh quan trọng, cho phép các phần tử bên trong nó kết hợp với trứng để hình thành phôi.

” Sự tương đồng giữa não bộ và tinh hoàn là một chủ đề chưa từng được khám phá. Mối liên hệ giữa các mô này cần được làm rõ, điều này có thể giúp chúng ta hiểu được các rối loạn chức năng ảnh hưởng đến cả hai bộ phận cùng một lúc “, các nhà nghiên cứu viết.

Sự tiến hóa sẽ hội tụ

Những phát hiện này đặt ra rất nhiều câu hỏi, rõ ràng là làm thế nào mà hai cơ quan khác nhau lại có nhiều điểm chung như vậy? Các nhà nghiên cứu nghi ngờ đó là vì cả hai đều bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi một quá trình xác định.

Giống như các loài động vật sống cách nhau nửa vòng Trái Đất và xa nhau hàng triệu năm tiến hóa vẫn có thể phát triển các đặc điểm giống nhau, thì các nhóm mô khác nhau trong cơ thể con người cũng vậy.

Ví dụ, không giống như hầu hết các loài động vật khác, gấu túi có dấu vân tay giống với chúng ta một cách khó hiểu, bất chấp khoảng cách 70 triệu năm tiến hóa. Các nhà khoa học giải thích đó là một xu hướng được gọi là tiến hóa hội tụ.

Đối với não bộ và tinh hoàn, các nhà nghiên cứu tiếp tục đề xuất áp lực chọn lọc tự nhiên là yếu tố áp đặt sự đồng nhất lên đặc điểm của hai cơ quan này. Một giống nòi muốn tồn tại cần phải sinh tồn và sinh sản được. Đó là hai quá trình quan trọng nhất. Muốn sinh tồn, não bộ là cơ quan mà sinh vật cần phát triển. Ngược lại, để sinh sản hiệu quả, những người đàn ông cần phát triển và bảo vệ tinh hoàn.

“Mức độ biểu hiện cao nhất ở vỏ não và tinh hoàn cho thấy những gen này có thể góp phần vào các đặc điểm kiểu hình chỉ có ở con người “, các nhà khoa học cho biết.

Một câu hỏi nữa được đặt ra là: Trong khi những người phụ nữ không có tinh hoàn, liệu não bộ có những gì tương đồng với các tế bào sinh sản của họ hay không? Nếu các nhà khoa học tiếp tục tìm ra sự trùng hợp giữa tế bào trứng và não bộ, đó sẽ là một bằng chứng nữa cho thấy chọn lọc tự nhiên đang làm việc giúp chúng ta có những thế hệ tương lai vượt trội hơn.