最新研究揭開人類與靈長類動(dòng)物大腦發(fā)育的關(guān)鍵差異

最新研究揭開人類與靈長類動(dòng)物大腦發(fā)育的關(guān)鍵差異

IT之家 12 月 20 日消息，人類一直自詡為地球上最聰明的生物，雖然“聰明”這個(gè)詞可能有些主觀，但至少在腦部發(fā)育方面，我們是當(dāng)之無愧的佼佼者。科學(xué)家們一直渴望解開這個(gè)謎題：究竟是什么讓我們的大腦與其他靈長目動(dòng)物如此不同？進(jìn)化論固然可以提供一些解釋，但具體到微觀層面，為什么人類大腦會有如此特殊的生長模式，一直以來都籠罩在迷霧之中。

圖源 Pixabay

IT之家注意到，最近發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上的一項(xiàng)新研究，首次揭示了人類大腦與與其他靈長類動(dòng)物之間在生長發(fā)育方面的關(guān)鍵差異。

與黑猩猩和猿類相比，我們的大腦要大得多，并且擁有數(shù)量驚人的神經(jīng)元，這也是我們與它們的根本區(qū)別之一。通過在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微型腦組織樣本，研究人員觀察到了人類大腦早期發(fā)育與黑猩猩和猿類之間的關(guān)鍵差異。

在人類和靈長目動(dòng)物的早期發(fā)育階段，大腦主要由神經(jīng)祖細(xì)胞構(gòu)成。這些細(xì)長的細(xì)胞可以反復(fù)分裂，最終分化為神經(jīng)元。簡單來說，更多的祖細(xì)胞意味著更多的神經(jīng)元，而研究發(fā)現(xiàn)，人類的祖細(xì)胞行為與猿猴和黑猩猩的祖細(xì)胞截然不同。

觀察靈長目動(dòng)物的祖細(xì)胞增殖行為，研究人員發(fā)現(xiàn)，這些細(xì)胞會以較高的速度增殖大約五天，然后逐漸成熟，增殖速度變慢。相比之下，老鼠的祖細(xì)胞只需幾小時(shí)就能成熟。這個(gè)延長的時(shí)間窗口賦予了靈長目動(dòng)物更大的腦容量和更強(qiáng)的腦力，而人類的祖細(xì)胞則更上一層樓。

研究顯示，人類的祖細(xì)胞會持續(xù)增殖整整一周，然后再轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元。由于細(xì)胞分裂呈指數(shù)級增長，額外的兩天分裂時(shí)間意味著人類大腦將產(chǎn)生更多倍的神經(jīng)元。

進(jìn)一步的研究表明，這種細(xì)胞行為差異可能由 ZEB2 基因控制。有趣的是，通過減緩靈長目組織中 ZEB2 基因的活性，實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的類腦器官變得更加接近人類大腦。那么，如果我們在人類發(fā)育過程中減緩 ZEB2 基因活性，是否會培育出超級智能的人類呢？目前我們還不得而知。