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人类的智慧从何而来?

更新时间:2015-11-20 点击量:1300

通过对人类与老鼠大脑中基因的表达谱特征进行比较可以得出这一结论:神经胶质细胞会帮助我们的大脑进化,从而可以学习语言并解决复杂的问题。

 “几个世纪以来,科学家们对于人类的大脑兴趣从未消减。然而,始终没有人能够地解释人类是如何使用语言、解决问题,或开玩笑。"来自西雅图Allen脑科学研究所的研究员Ed Lein说到。

“很明显,我们相比于其他物种来说拥有更大的行为以及认知机能,然而,是大脑中的哪一部分操纵了这一差异的形成仍不清楚"。

尽管如此,Lein等人的研究还是提供了一些线索。产生这一部分差异的关键来自于大脑中的一类神经胶质细胞。这一类细胞曾经被认为是为传递信号的神经细胞提供辅助的支持性细胞。

Lein等人通过对大脑中不同区域的细胞内部基因的表达特征进行比较,得出了如上结论。这一研究囊括了六名人类样本中的132个结构,以及20000个基因。一般来讲,这一类的研究都是为了证明是否不同的大脑之间具有遗传学差异,而我们要问的问题是:所有物种中相同的元素是什么,什么又是*存在于人类大脑中的元素?

结果显示:六个大脑样品具有很多共同的地方。“这一研究的一大亮点是:尽管不同区域的基因表达特征有很多微小的差异,但是从宏观角度来讲,只有少量明显的表达谱的差别",该文章的*作者,来自Allen研究所的Mike Hawrylycz研究员说到。

首先,作者们鉴定出了32类典型的基因表达谱,之后他们发现一些基因的表达水平在正常人与神经疾病患者之间具有明显的差别(包括帕金森症、阿兹海默症等)。这些表达谱也表明一些仍未证明与大脑疾病有关系的基因也许是潜在的靶点。

之后,该小组比较了人类与小鼠基因的表达特征。“结果显示,一些与疾病相关的基因表达特征在小鼠大脑中没有得到重现"。 Hawrylycz说到。这一差异也许可以解释为何一些在小鼠水平证明有效的药物在临床试验中并未得到相同的效果。

对于小鼠与人类大脑基因表达谱的比较同时得出了关于神经胶质细胞的信息。"由于小鼠与人类的神经细胞同源性较高,因此要想找到人类智慧的来源,保守性较差的神经细胞也许是值得考虑的对象"。

很早以前,科学家们都认为神经胶质细胞不会直接参与大脑功能的实现,例如思考。zui近几年,一系列文章解释神经胶质细胞也许参与了学习与智力发育等大脑过程。

“我们花费了很长时间利用小鼠模型研究神经胶质细胞的功能,"斯坦福大学医学院的神经生物学家Ben Barres说到,“我们感到意外的是,神经胶质细胞比原本我们以为的功能要强大的多"。

Barres等人的工作已经揭示了小鼠大脑中神经细胞进行交流的时空信息。之后,他们着手与研究人类大脑中星状细胞的功能。

然而研究并不顺利。“要想得到适合研究的人类大脑样本十分困难,这也是这一领域进展缓慢的原因"。然而,Barres认为科学家们zui终会解开人类大脑的奥秘,但在此之前需要一系列新技术的发展。他们实验室目前正致力于通过干细胞技术体外培育人类大脑。