Science：揭示人类大脑进化机制

顾汉现

Science：揭示人类大脑进化机制

大两胞多联多 前额叶纹状体运动控 基小脑精多巴胺多

2017-11-25 11:07

2017年11月24日/生物谷BIOON/---人类与其它灵长类动物的最大区别在于我们大脑的不同，这也是我们作为人类最特殊的标志之一。

然而，人类与灵长类动物大脑的各个区域结构都十分相似，而我们与其它灵长类动物存在明显区别的结构中基因表达活性的差异往往与认知功能有关，这也标志着人类进化的方向。



（图片来源：Human Brain Project）

在最近发表在《Science》杂志上的一篇文章中，研究者们通过比较人类、黑猩猩以及猴子的大脑结构，发现我们人类的大脑不仅在体积上占据优势，而且内部也存在明显的区别。“我们的大脑相比其它灵长类动物要大两倍，细胞数量也明显多于后者，因此我们处理信息的能力远胜于我们的同类”，该文章的共同作者，神经学家Andre M.M. Sousa说道，“不过，除此之外，我们的大脑在一些细胞间的联系以及功能方面也有显著的差异”。

尽管在大小方面差异显著，研究者们仍旧发现了我们人类与其它灵长类动物在大脑的16个不同区域中基因的表达相似性，甚至在前额叶皮层区域（即人类与其它灵长类动物最大的区别地方）也存在这一现象。然而，研究者们发现纹状体区域的基因表达特征则最具人类特异性，这一区域与运动调控息息相关。

此外，在进化上最保守的小脑区域也有明显的差别。研究者们发现ZP2基因仅仅在人类的纹状体中有表达，而这一基因与精子在卵巢中的筛选有关。

研究者们还发现一类叫做TH的基因，即负责神经递质多巴胺的产生的基因，在人类的新皮层以及纹状体中有表达，但在黑猩猩的新皮层中则没有这一现象。

另外，他们还发现MET基因（即与自闭症有关的基因）特意地在人类前额叶皮层中有表达。（生物谷 Bioon.com）

资讯出处：Small but distinct differences among species mark evolution of human brain

原始出处： A.M.M. Sousa el al., "Molecular and cellular reorganization of neural circuits in the human lineage," Science (2017). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.aan3456

https://medicalxpress.com/news/2 ... cies-evolution.html

http://science.sciencemag.org/content/358/6366/1027

http://news.bioon.com/article/6713481.html



（華成旅行最便宜 03-3833-9823)

顾汉现

软件译:

研究文章

人类谱系中神经回路的分子和细胞重组

AndréMM Sousa 1，*，Ying Zhu 1，*，玛丽安Raghanti 2，罗伯特·厨房3，4，马科·奥诺拉蒂1，5，Andrew TN Tebbenkamp 1，Bernardo Stutz 6，Kyle A. Meyer 1，李明峰1，尤卡·伊马默拉川泽1，7，刘福臣1，Raquel Garcia Perez 8，Marta Mele 8，蒂亚戈·卡瓦略8，马里奥·斯卡里卡1，Forrest O. Gulden 1，Mihovil Pletikos 1，Akemi Shibata 1，Alexa R. Stephenson 2，Melissa K. Edler 2，John J. Ely 9，约翰D.埃尔斯沃思4，塔马斯·L·霍瓦斯1，6，Patrick R. Hof 10，Thomas M. Hyde 11，Joel E. Kleinman 11，Daniel R. Weinberger 11，Mark Reimers 12，理查德·P·利夫顿13，14，15，Shrikant M. Mane 16，James P. Noonan 13，Matthew W. State 17，Ed S. Lein 18，James A. Knowles 19，托马斯的Marques-Bonet的8，20，21，Chet C. Sherwood 22，Mark B. Gerstein 3，内纳德·塞斯坦†，1，4，6，13，23
查看所有作者和从属关系
科学  2017年11月24日：
卷。358，Issue 6366，pp.1027-1032
DOI：10.1126 / science.aan3456

文章
摘要

灵长类大脑的素材
尽管非人灵长类动物的大脑与我们自己的大脑相似，但是它们和我们的认知能力之间的差距告诉我们表面相似性不是全部。Sousa 等人 覆盖转录组和组织学分析，以查看使人类大脑与非人灵长类动物不同的原因。各种差异表达的基因，如编码转录因子的基因，可以改变转录程序。其他与神经调节系统有关。此外，人类新皮层中发现的多巴胺能中间神经元在非人类非洲猿的新皮层中不存在。神经元转录程序中的这种差异可能是各种神经发育障碍的基础。

科学
抽象
为了更好地了解人类和非人类灵长类大脑组织中的分子和细胞差异，我们对成人，黑猩猩和猕猴的16个区域进行了转录组测序。与人单细胞转录组数据的整合揭示了代表不同功能类别的基因的全局，区域和细胞类型特异性物种表达差异。我们通过组织学和功能分析验证并进一步表征了富含不同细胞类型的基因的人类特异性，所述组织学和功能分析包括表达在人类纹状体中富集且在非人类非洲猿新皮质中缺少的多巴胺生物合成基因的罕见亚叶膜衍生中间神经元。我们综合分析生成的数据揭示了人脑在多个层次上的系统发育重组的多种分子和细胞特征，与脑功能和疾病相关。
http://science.sciencemag.org/content/358/6366/1027



人类大脑物种进化过程中小而明显的差异
2017年11月23日
脑
信用：人脑项目
人类和其他灵长类动物之间最显着的分歧可以在大脑中找到，大脑是赋予我们物种身份的主要器官。
然而，人类大脑的所有区域的分子特征与我们的灵长类动物的亲缘特征非常相似，然而一些区域包含明显的人类基因活动模式，标志着大脑的进化，并可能对我们的认知能力有所贡献。耶鲁领导的一项新研究找到。
“ 科学 ”杂志17-11月23日发表的人类，黑猩猩和猴子组织的大规模分析表明，人类的大脑不仅是祖灵长目大脑的一个更大的版本，而且还有一个充满了截然不同和令人惊讶的差异。
神经科学家Nenad Sestan实验室的博士后研究员Andre MM Sousa说：“我们的大脑比黑猩猩或猴子大三倍，拥有更多的细胞，因此处理能力更强。“然而，在个体细胞如何运作和形成连接方面，物种之间也有明显的差异。”
尽管大脑的大小不同，研究人员发现在大脑的16个区域的灵长类动物物种之间有惊人的相似之处 - 甚至在前额叶皮层，高阶学习的位置，大多数区分人类与其他类型的猿。然而，这项研究表明，大脑中具有人类最具特异性的基因表达的一个区域是纹状体，这是一个与运动最相关的区域。
在大脑区域，甚至在小脑中也发现了明显的差异，小脑是大脑进化最古老的区域之一，因此最有可能在物种间共享相似性。研究人员发现，一个基因ZP2仅在人类小脑中有活性，这是一个惊喜，研究人员说，因为同一个基因与人类卵子的精子选择有关。
Sestan实验室的博士后研究员Ying Zhu说：“我们不知道在那做什么。”
Zhu和Sousa还关注了一个基因TH，它涉及多巴胺的产生，多巴胺是一种对高级功能至关重要，对帕金森病患者有用的神经递质。他们发现TH在人类新皮层和纹状体中高度表达，但在黑猩猩的新皮层中不存在。
Sousa说：“这个基因的新皮层表达最有可能丢失在一个共同的祖先中，并在人类谱系中重新出现。
研究人员还发现，与其他被测试的灵长类动物相比，人类前额叶皮质中与自闭症谱系障碍有关的MET基因的高水平表达。
https://medicalxpress.com/news/2 ... cies-evolution.html



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