科学家认为,人类大​​脑的独特基因 2016-12-08 06:02:04

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德国研究人员已经确定了一条DNA链,它是动物界人类独特性的核心

德累斯顿的科学家发现了一种驱动人类大脑扩张的基因,并使其成为宇宙中最复杂的结构

研究人员认为,该基因通过显着增加新皮层神经元的数量在人类认知中起着关键作用,新皮层是大脑中对推理,语言和感官知觉至关重要的区域

这种基因存在于现代人类中,但它也由尼安德特人和神秘的杰尼索娃携带,他们至少拥有与我们一样大的大脑

这些人类祖先只能从西伯利亚的一些骨头碎片中得知

负责这项研究的德累斯顿马克斯普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所所长Wieland Huttner说,这项研究结果来自对这一问题的25年研究

“我们的最终目标始终是确定基因组中对人类大脑负责的变化,而不是其他灵长类动物,”他说

在过去的700万年中,人类的大脑几乎增加了三倍,成为一个含有1000亿个神经元的1300万个器官,这个神经元消耗了我们五分之一的能量

增长最快的是过去200万年

直立人在180万年前走过地球,大脑的大小是现代人类的一半

“我们现在拥有的是一种具有1.3至1.4升大脑特征的基因,这使得它非常令人兴奋,”Huttner说

小鼠胚胎的测试已经证实该基因可以对脑发育产生深远的影响

注射了这种基因的胚胎产生了更大的脑区域,有些形成了人类拥有的皱纹脑表面

褶皱允许更多的脑组织适合相同大小的头骨

Huttner的团队现在热衷于培养携带该基因进入成年期的老鼠,以了解他们的大脑是如何发育的,并且看看是否有任何变化可以改善他们的智力,记忆和学习技能是至关重要的

“他们会学得更好,还是会有更美好的回忆

很难说

但我们应该知道,今年晚些时候,“赫特纳告诉卫报

”“我们看到一半老鼠皮质褶皱

所以基因足以做到这一点,但不一定每次都这样

“科学家正在研究为什么基因每次都不会产生同样的效果

在我们的古老祖先和黑猩猩在500多万年前从相同的进化路径分裂之后的某个时刻,这个基因出现在人类血统中

它被称为ARHGAP11B,是一种更常见的DNA链修饰形式,存在于简单的酵母和小鼠生物体中

德累斯顿实验室的神经科学家Marta Florio发现该基因存在于人脑干细胞中

它具有高活性,可在新皮质中形成神经元

与一些动物中干细胞的存活和分裂相比,只有两个神经元使这个细胞繁殖并产生更多的脑细胞

弗洛里奥是“科学杂志上一篇报道的第一作者,发现共有56个基因影响灵长类动物大脑中的干细胞,其中约四分之一是人类独有的

有些尚未被发现,可能是人类大脑发育

它具有重大影响

“人类的独特性不仅仅是一个基因,”弗洛里奥说,“认知是一个复杂的问题

我们相信单个基因不会比其他动物更聪明

我们可以说这可能是使我们成为人类的关键部分

“但她认为她的实验室不会很快制造出超级聪明的老鼠

ARHGAP11B基因似乎在新皮质中产生更多脑细胞,但这可能不足以提高动物的智力

弗洛里奥说,更多有可能大脑需要其他基因来使这些神经元在大脑中形成一个功能网络

“你预测老鼠会有更多的计算能力,但是神经元必须形成一个网络,我怀疑你会用一个基因得到它

这是令人兴奋的可能性,但我们应该对这种情况保持谨慎