人腦獨(dú)有細(xì)胞與分子特征確定

【資料圖】

美國(guó)得克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心科學(xué)家確定了人腦的細(xì)胞和分子特征，這些特征將現(xiàn)代人類與其最親近的靈長(zhǎng)類動(dòng)物“親戚”和古代人類祖先區(qū)分開(kāi)來(lái)，為人腦進(jìn)化提供了新見(jiàn)解。相關(guān)論文刊發(fā)于近期出版的《自然》雜志。

人們一直很好奇為什么人類具有其它動(dòng)物沒(méi)有的能力，比如說(shuō)話等。以前的一系列研究試圖通過(guò)檢查人腦解剖結(jié)構(gòu)，對(duì)整個(gè)人腦或切片進(jìn)行遺傳或分子研究來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題，這些實(shí)驗(yàn)一次可看到數(shù)千個(gè)細(xì)胞。

最新研究負(fù)責(zé)人、神經(jīng)科學(xué)教授吉納維芙·克那普卡及其同事推測(cè)，從細(xì)胞水平上觀察人腦特征可以獲得更多信息，但需要很多新技術(shù)才能做到這一點(diǎn)。在他們的研究中，克那普卡團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)研究了人腦后扣帶回皮層的布羅德曼23區(qū)（BA23）。

他們通過(guò)使用單核RNA測(cè)序技術(shù)，比較人類、黑猩猩和恒河猴的樣本，來(lái)研究該區(qū)域的細(xì)胞。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物相比，人類擁有少突膠質(zhì)細(xì)胞祖細(xì)胞（OPCs）的比例更大，這是一種已知為神經(jīng)元提供支持的細(xì)胞前體，參與調(diào)節(jié)大腦回路。此外，人腦內(nèi)制造FOXP2的基因內(nèi)，兩種興奮性神經(jīng)元亞型的表達(dá)增加，F(xiàn)OXP2是一種與說(shuō)話和語(yǔ)言有關(guān)的大腦發(fā)育蛋白。

在另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家們將現(xiàn)代人類與尼安德特人和丹尼索瓦人的DNA進(jìn)行了比較，不僅研究了基因密碼的差異，還研究了這些差異是否發(fā)生在基因組內(nèi)細(xì)胞機(jī)制調(diào)節(jié)基因表達(dá)的區(qū)域，確定了數(shù)十個(gè)在人類及其古代親屬之間起不同作用的基因，有望為人腦進(jìn)化提供更多見(jiàn)解，也有助科學(xué)家了解人腦如何發(fā)展出與其它物種區(qū)分開(kāi)來(lái)的獨(dú)特能力。

克那普卡指出，大多數(shù)關(guān)于人腦的進(jìn)化研究都集中在神經(jīng)元上，因?yàn)檫@種細(xì)胞被認(rèn)為是人類智力和認(rèn)知能力增強(qiáng)的原因。最新研究讓他們重新認(rèn)識(shí)到參與大腦功能的其他細(xì)胞，以及這些細(xì)胞在提高人類認(rèn)知和人類對(duì)多種認(rèn)知疾病的易感性方面所起的作用。

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