
單個基因可能通過大大增加了關鍵大腦區域發現的腦細胞數量來為人類智力的興起鋪平了道路。
這個基因似乎是獨特的人類:它是在現代人類,尼安德特人和滅絕的人類的另一個被稱為丹尼索瓦人的分支中發現的,但在黑猩猩中沒有發現。
通過允許大腦區域稱為新皮層包含更多的神經元,DNA的微小片段可能為該神經元奠定了基礎人腦大規模擴張。
研究負責人Marta Florio是Max Planck Max Planck Institute of Molecular Cellogy and Genetics of Dresden of Dresden,Drestean in Drestemany,Dresean of Dreste,這真是太酷了,以至於僅一個微小的基因就足以影響幹細胞的表型,這對新皮層的擴展最大。 ”弗洛里奧說,儘管如此,這個基因還是使人類認知變得特別的眾多遺傳變化之一。 [使人類與眾不同的十大件事這是給出的
大腦不斷擴展
從原始猿類到具有復雜語言和文化的人類的演變已經花費了數百萬年。大約380萬Australopithecus Afarensis,以標誌性的早期人類祖先化石露西(Lucy)為代表的物種,其體積小於30立方英寸(500立方厘米),或大約是現代人類大腦大小的三分之一。大約180萬年前男人警報配備了大腦,大腦大約是澳大利亞。H.直立還顯示了工具和消防的證據以及更複雜的社會群體。
一旦解剖現代的人類以及他們失去的堂兄尼安德特人和丹尼索沃斯人到達現場,大腦的體積已擴大到大約85立方英寸(1.4升)。這種生長大部分發生在稱為新皮層的大腦區域。
弗洛里奧告訴《現場科學》:“新皮層是如此有趣,因為那是認知能力的所在地,從某種意義上說,它使我們成為人類,例如語言和邏輯思維。”
新皮層是如此之大,因為它被神經元或腦細胞擠滿了。但是,這種神經元爆炸的爆炸發生了什麼遺傳變化?
單基因
為了理解這個問題,弗洛里奧(Florio幹細胞這在胚胎髮育過程中分裂,然後形成腦細胞。在小鼠中,這些細胞一次分裂,然後做神經元。但是在人類中,這些相同類型的細胞在形成大量神經元之前多次劃分。
弗洛里奧(Florio)分離了這些細胞池,然後在大腦峰值發育階段分析了小鼠和人類中打開的基因。 (研究人員在兩個13週的妊娠胎兒中研究了這一過程,這些胎兒的組織是在墮胎後由婦女捐贈的,在妊娠14天后是在小鼠中捐贈的。)
研究人員發現,在人類神經祖細胞中打開並高度激活了一個稱為arhgap11b的特定基因,但在小鼠細胞中根本不存在。這個小小的DNA片段,只有804個字母或鹼基,長期是一個更長的基因的一部分,但是以某種方式重複了這個片段,並將重複的片段插入了人類基因組中。
然後團隊插入並表達(打開)此DNA片段小鼠的大腦。儘管小鼠通常具有微小,光滑的新皮層,但帶有基因插入的小鼠看起來像更大的新皮層。這些放大的大腦區域包含許多神經元的負載,有些甚至開始形成人腦中發現的特徵性褶皺或卷積,這種幾何形狀將大量緻密的腦組織包裝成少量的空間。 (研究人員沒有檢查小鼠是否真的變得更聰明,儘管這是未來研究的潛在途徑)。 [心靈的10個最大的奧秘這是給出的
獨特的基因
在華盛頓大學埃文·艾希勒(Evan Eichler)和同事的過去工作的基礎上,該團隊還研究了其他幾種物種的基因組,並確認尼安德特人和Denisovan有這個基因,但是黑猩猩和小鼠沒有。
這表明該基因在人類從黑猩猩分手後不久就出現了,這為快速的途徑鋪平了道路人腦的擴張。
赫特納說,儘管如此,這種遺傳變化不太可能完全解釋人類的智能。他說,人類和尼安德特人都有大腦,但是人類的獨特智力可能與腦細胞形成和修剪神經網絡有關。
儘管該基因會創建更多的神經元來使用,但“這些神經元如何連接以使我們飛向月球,但不能尼安德特人Huttner告訴Live Science,這與在祖細胞中表達的基因相反,這更有可能是在神經元中表達的基因的函數。
該基因今天(2月26日)在《期刊》中描述了科學。
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