人腦較類人猿大腦更大首獲解釋

文/劉霞

人腦中神經(jīng)元的數(shù)量是黑猩猩和大猩猩大腦的三倍！人腦為何大于其他類人猿的大腦呢？英國(guó)科學(xué)家在最新一期《細(xì)胞》雜志撰文稱，他們首次發(fā)現(xiàn)了人類大腦變得更大的原因——一個(gè)關(guān)鍵的分子開關(guān)ZEB2 或在其中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

在最新研究中，劍橋醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室瑪?shù)铝铡ぬm卡斯特領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)比較了從人類、大猩猩和黑猩猩的干細(xì)胞中生長(zhǎng)出來的“大腦類器官”。研究發(fā)現(xiàn)，與實(shí)際大腦的情況相似，人類大腦類器官比其他類人猿的類器官長(zhǎng)得更大。

研究人員解釋說，在大腦發(fā)育早期階段，神經(jīng)元由干細(xì)胞（神經(jīng)祖細(xì)胞）形成，這些祖細(xì)胞最初呈圓柱形，這使它們很容易分裂成形狀相同的子細(xì)胞。而神經(jīng)前體細(xì)胞增殖次數(shù)越多，以后出現(xiàn)的神經(jīng)元就越多。隨著細(xì)胞成熟，增殖放緩，細(xì)胞伸長(zhǎng)，形成一個(gè)像冰淇淋樣的錐狀體。

研究發(fā)現(xiàn)，與其他類人猿相比，人類的祖細(xì)胞在更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持圓柱形，在這段時(shí)間內(nèi)，它們分裂得更頻繁，產(chǎn)生更多細(xì)胞。因此，這種從神經(jīng)祖細(xì)胞向神經(jīng)元轉(zhuǎn)化速度的差異意味著人類細(xì)胞有更多時(shí)間繁殖。

為揭示導(dǎo)致這些差異的遺傳機(jī)制，研究人員比較了人類和其他類人猿大腦類器官的基因表達(dá)，發(fā)現(xiàn)一種叫作ZEB2 的基因在大猩猩大腦類器官中比在人類大腦類器官中啟動(dòng)得更快。

隨后，他們延遲了大猩猩大腦內(nèi)ZEB2 起作用的時(shí)間，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這減緩了祖細(xì)胞的成熟，使大猩猩大腦的類器官發(fā)育得更像人類。相反，在人類祖細(xì)胞中更早啟動(dòng)ZEB2 基因，則促進(jìn)了人類類器官的過早轉(zhuǎn)化，使它們的發(fā)育更像類人猿類器官。

蘭卡斯特說：“我們的新研究提供了一些關(guān)于人類大腦發(fā)育不同之處的初步見解，這些不同之處使我們區(qū)別于我們的近親——其他類人猿，我們和其他類人猿最顯著的區(qū)別就是我們的大腦更大。”