大腦比類人猿的大腦更大,而大腦是可以解釋的
人類大腦中的神經元數量是黑猩猩和大猩猩的三倍!為什么人類大腦比其他類人猿大?英國科學家首次在最新一期的"細胞"(Cell)雜志上寫道,這是人類大腦變大的原因--關鍵的分子開關ZEB 2,或者在其中發揮關鍵作用。
在最新的研究中,由劍橋醫學研究委員會分子生物學實驗室馬德琳·蘭開斯特(Madeleine Lancaster)領導的一個小組比較了人類、大猩猩和黑猩猩的干細胞生長的"大腦器官"。研究發現,與實際大腦相似,人類大腦器官比其他類人猿的大腦器官更大。
研究人員解釋說:"在大腦發育的早期階段,神經元是由干細胞(神經祖細胞)形成的,這些干細胞最初是圓柱形的,很容易分裂成同樣形狀的子細胞。神經祖細胞增殖越多,未來出現的神經元就越多。隨著細胞成熟,它們的增殖速度減慢,細胞伸展成類似冰淇淋的圓錐體。
這項研究發現,與其他類人猿相比,人類的祖細胞保持圓柱形的時間更長,分裂頻率更高,產生的細胞也更多。因此,神經祖細胞向神經元轉化的速度不同,意味著人類細胞有更多的時間繁殖。
為了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器官中的基因表達,發現一種名為"ZEB 2"的基因在大猩猩大腦器官中的激活速度比在人腦器官中的快。
后來,他們推遲了ZEB 2在大猩猩大腦中的作用,發現ZEB 2延緩了祖細胞的成熟,使大猩猩的大腦器官更像人類。相反,ZEB 2基因在人類祖細胞中的早期激活促進了人類器官的早期轉化,使它們更像類人猿。
蘭開斯特說:"我們的新研究提供了一些關于人類大腦發育差異的初步見解,這些差異將我們與近親、其他類人猿區分開來,而我們與其他類人猿最顯著的區別在于我們的大腦更大。