作者:辛雨 来源:中国科学报 发布时间:2021/5/12 15:05:41
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小脑在人类大脑进化中起重要作用

小脑在人类进化中的作用可能比我们曾经认为的要大。图片来源:KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY

人类进化的关键可能一直存在于我们的思想深处。人类大脑和其他灵长类动物大脑的一些最大生化差异存在于小脑,这个区域位于大脑的后部,在进化研究中经常被忽视。越来越多的证据表明,小脑的变化对人类思维的起源至关重要的。

近日,美国杜克大学的研究人员发现,人类小脑区域的DNA甲基化在进化过程中发生了较大改变。相关研究结果发表于《公共科学图书馆·遗传学》。

所有脊椎动物都有小脑,小脑主要参与运动调节。试图解释大脑进化的神经科学家倾向于关注大脑皮层,即前脑的厚外层,尤其是前额叶皮层,它支撑着我们有意识地决定做什么的能力。近年来,一些神经科学家认为,在人类进化过程中,小脑的变化比人们想象的要多,而且这些变化可能非常重要。

论文通讯作者、美国杜克大学Elaine Guevara团队在分子水平上研究了小脑和前额叶皮层。研究人员从人类、黑猩猩和恒河猴的大脑中提取了样本,并从这两个大脑区域中提取了DNA,随后,他们观察了DNA的哪些部分附着了甲基小分子。DNA甲基化的模式反映了基因的活跃性,它们在不同物种间、同物种不同身体部位中是不同的。

研究人员发现,人类DNA的甲基化模式与黑猩猩和猕猴的不同。至关重要的是,不同物种之间小脑的差异比前额叶皮层的差异更大,这表明在人类进化过程中,小脑的变化更多。

Guevara表示,目前还不清楚小脑的DNA甲基化发生了什么变化,不过他们发现了一些有趣的线索:小脑中一些甲基化模式不同的基因参与了神经元之间连接强度的改变,这一过程被认为对学习很重要。

“其中一些基因还与神经发育差异有关,如自闭症和神经精神疾病,这两种疾病可能是人类特有的,或者至少在人类中更常见。”Guevara说。

相关论文信息:https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1009506

 
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