導(dǎo)讀
11月23日發(fā)表在Science上的一項(xiàng)分析研究表明，相比黑猩猩和獼猴的腦組織中的分子和細(xì)胞，人類大腦不僅是祖先靈長類大腦的更大版本，而且還充滿了明顯且驚人的差異。
人類和其他靈長類動(dòng)物之間最顯著的分歧是在大腦中發(fā)現(xiàn)的。腦是使我們這個(gè)物種具有特定屬性的主要器官。
然而，耶魯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)新的研究對(duì)成年人類、黑猩猩和獼猴腦部的16個(gè)區(qū)域進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測序。單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)揭示了靈長類腦的全局、局部和特定細(xì)胞類型的物種基因表達(dá)差異。研究發(fā)現(xiàn)：人類腦部的所有區(qū)域都有與我們的靈長類親屬非常相似的分子特征，但有些區(qū)域卻含有明顯的人類基因活動(dòng)模式。這標(biāo)志著腦的進(jìn)化，可能有助于我們的認(rèn)知能力。
第一作者Andre M.M. Sousa說“我們的腦大三倍，有更多的細(xì)胞，因此處理事情的能力比黑猩猩或猴子更強(qiáng)。然而，不同物種在個(gè)體細(xì)胞的功能和形成細(xì)胞間聯(lián)系的方面也存在著明顯的差異。”
盡管腦的大小不同，研究人員發(fā)現(xiàn)靈長類動(dòng)物在腦部16個(gè)區(qū)域的基因表達(dá)有驚人的相似之處，甚至在前額葉皮層——這是人類區(qū)別于其他猿類的高階學(xué)習(xí)場所。然而，這項(xiàng)研究表明，最具人類特定基因表達(dá)特征的大腦區(qū)域是紋狀體，這是一個(gè)與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的區(qū)域。
甚至在小腦——這個(gè)腦部中進(jìn)化上最古老的區(qū)域之一、最有可能在物種間共享相似之處，也有明顯的差異。研究人員發(fā)現(xiàn)了一種基因——ZP2單單在人類的小腦活躍。研究人員說令人吃驚的是，因?yàn)樵摶蛞呀?jīng)被確定和人類卵子對(duì)精子的選擇相關(guān)。
研究人員還專注于一個(gè)基因——TH，它參與多巴胺的產(chǎn)生。多巴胺是一種神經(jīng)遞質(zhì)，對(duì)高階功能至關(guān)重要?；加信两鹕习Y的人該基因出現(xiàn)問題。他們發(fā)現(xiàn)，TH在人類的新皮層和紋狀體中大量表達(dá)，但在黑猩猩的大腦皮層沒有表達(dá)。
Sousa說：“在新皮層該基因的表達(dá)可能是在共同祖先中丟失，而在人類譜系重新出現(xiàn)的。”
研究人員還發(fā)現(xiàn)：與其他靈長類動(dòng)物相比，人類前額葉皮層中與自閉癥譜系障礙相關(guān)的基因表達(dá)水平更高。
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