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是什么让人类的大脑与众不同?

是什么让人类的大脑与其他动物不同? 一项新的研究来自 耶鲁大学 着手回答这个问题。

在一项新的分析中,科学家们确定了物种特有的特征——尤其是人类特有的特征。 他们发现使我们成为人类的因素也可能使我们容易受到 神经精神疾病.

科学家主要关注 背外侧前额叶皮质 (dlPFC)。 他们使用单细胞 RNA 测序技术来分析从成年人的 dlPFC 收集的几个细胞中的基因表达水平, 黑猩猩、猕猴和狨猴。

他们将 dlPFC 视为人类身份的主要组成部分。

耶鲁大学哈维和凯特库欣神经科学教授、比较医学、遗传学和精神病学教授 Nenad Sestan 说, “我们不知道是什么让这在人类中独一无二,并将我们与其他灵长类动物区分开来。 现在我们有了更多线索。”

科学家们解决的第一个问题是,是否只有在人类或其他非人类灵长类物种中发现的细胞类型被分析以更好地理解这些差异。 在对具有相似表达谱的细胞进行分组后,他们发现了 109 种共享的灵长类动物细胞类型,但他们也发现了 XNUMX 种并非所有物种共享的细胞。 其中包括两种不同类型的小胶质细胞,或脑特异性免疫细胞,分别仅在人类和黑猩猩中发现。

科学家们还发现,人类特有的小胶质细胞类型存在于整个发育和成年期。 这意味着细胞在维持大脑维持而不是对抗疾病方面发挥作用。

塞斯坦说, “与其他灵长类动物相比,我们人类生活在一个非常不同的环境中,有着独特的生活方式,而包括小胶质细胞在内的神经胶质细胞很容易受到这些差异的影响。 在人类中发现的小胶质细胞类型 可能代表对环境的免疫反应。”

另一个人类独有的意外发现是 FOXP2 基因,它是通过检查小胶质细胞中的基因表达而发现的。 这一发现引起了极大的兴趣,因为 FOXP2 变异与言语运动障碍有关,这是一种患者难以产生的疾病 语言或言语. 根据其他调查,FOXP2 与几种神经精神疾病有关,包括 自闭症, 精神分裂症癫痫.

该基因在兴奋性亚群中表现出灵长类动物特异性表达 神经元 和小胶质细胞中的人类特异性表达。

Sestan 实验室的博士后研究员和共同主要作者马绍杰, 说过“几十年来,FOXP2 引起了许多科学家的兴趣,但我们仍然不知道是什么让它在人类中与其他灵长类动物相比具有独特性。 我们对 FOXP2 的发现感到非常兴奋,因为它们为研究语言和疾病开辟了新的方向。”

杂志参考:

  1. 马绍杰、内纳德·塞斯坦等人。 灵长类动物背外侧前额叶皮层的分子和细胞进化。 科学 2022。DOI: 10.1126/科学.abo7257

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