人腦獨(dú)有細(xì)胞與分子特征確定
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(lèi)與其最親近的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物“親戚”和古代人類(lèi)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(lèi)具有其它動(dòng)物沒(méi)有的能力,比如說(shuō)話(huà)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(lèi)、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(lèi)靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物相比,人類(lèi)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(huà)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(lèi)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(lèi)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(lèi)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(lèi)認(rèn)知和人類(lèi)對(duì)多種認(rèn)知疾病的易感性方面所起的作用。劉霞
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