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大脑比类人猿的大脑更大,而大脑是可以解释的
2022-09-16

人类大脑中的神经元数量是黑猩猩和大猩猩的三倍!为什么人类大脑比其他类人猿大?英国科学家首次在最新一期的"细胞"(Cell)杂志上写道,这是人类大脑变大的原因--关键的分子开关ZEB 2,或者在其中发挥关键作用。

在最新的研究中,由剑桥医学研究委员会分子生物学实验室马德琳·兰开斯特(Madeleine Lancaster)领导的一个小组比较了人类、大猩猩和黑猩猩的干细胞生长的"大脑器官"。研究发现,与实际大脑相似,人类大脑器官比其他类人猿的大脑器官更大。

研究人员解释说:"在大脑发育的早期阶段,神经元是由干细胞(神经祖细胞)形成的,这些干细胞最初是圆柱形的,很容易分裂成同样形状的子细胞。神经祖细胞增殖越多,未来出现的神经元就越多。随着细胞成熟,它们的增殖速度减慢,细胞伸展成类似冰淇淋的圆锥体。

这项研究发现,与其他类人猿相比,人类的祖细胞保持圆柱形的时间更长,分裂频率更高,产生的细胞也更多。因此,神经祖细胞向神经元转化的速度不同,意味着人类细胞有更多的时间繁殖。

为了揭示导致这些差异的遗传机制,研究人员比较了人类和其他类人猿大脑器官中的基因表达,发现一种名为"ZEB 2"的基因在大猩猩大脑器官中的激活速度比在人脑器官中的快。

后来,他们推迟了ZEB 2在大猩猩大脑中的作用,发现ZEB 2延缓了祖细胞的成熟,使大猩猩的大脑器官更像人类。相反,ZEB 2基因在人类祖细胞中的早期激活促进了人类器官的早期转化,使它们更像类人猿。

兰开斯特说:"我们的新研究提供了一些关于人类大脑发育差异的初步见解,这些差异将我们与近亲、其他类人猿区分开来,而我们与其他类人猿最显著的区别在于我们的大脑更大。