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？英國科學家在最新一期《細胞》雜志撰文稱首次發(fā)現(xiàn)了人類大腦變得更大的原因——一個關鍵的分子開關ZEB2或在其中發(fā)揮關鍵作用。
在最新研究中，劍橋醫(yī)學研究委員會分子生物學實驗室瑪?shù)铝?middot;蘭卡斯特領導的團隊比較了從人類、大猩猩和黑猩猩的干細胞中生長出來的“大腦類器官”。研究發(fā)現(xiàn)，與實際大腦的情況相似，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)元由干細胞（神經(jīng)祖細胞）形成，這些祖細胞最初呈圓柱形，這使它們很容易分裂成形狀相同的子細胞。而神經(jīng)前體細胞增殖次數(shù)越多，以后出現(xiàn)的神經(jīng)元就越多。隨著細胞成熟，增殖放緩，細胞伸長，形成一個像冰淇淋樣的錐狀體。
研究發(fā)現(xiàn)，與其他類人猿相比，人類的祖細胞在更長時間內(nèi)保持圓柱形，在這段時間內(nèi)，它們分裂得更頻繁，產(chǎn)生更多細胞。因此，這種從神經(jīng)祖細胞向神經(jīng)元轉化速度的差異意味著人類細胞有更多時間繁殖。
為揭示導致這些差異的遺傳機制，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，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得更快。
隨后，他們延遲了大猩猩大腦內(nèi)ZEB2起作用的時間，結果發(fā)現(xiàn)這減緩了祖細胞的成熟，使大猩猩大腦的類器官發(fā)育得更像人類。相反，在人類祖細胞中更早啟動ZEB2基因，則促進了人類類器官的過早轉化，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。”
總編輯圈點
人類與其他哺乳動物的顯著不同，在于人類的大腦更大，即使與作為人類近親的靈長類動物相比也是如此。這一聽起來司空見慣的結論，背后卻包含大量科學奧秘。科學家已經(jīng)試圖從進化的角度解釋這一現(xiàn)象，從神經(jīng)學的角度來分析，其深層機制又是如何？揭示這一謎底，將進一步促進科學家對人類大腦發(fā)育的理解。可喜可賀，人類大腦作為當今科學最前沿的疆界之一，其認知范圍再一次得到拓展。
