人類大腦為什么有別于其他動物的大腦？這是該領(lǐng)域最有趣也最難回答的難題之一。近日，科學(xué)家們找到了可能的答案：他們在人類大腦中發(fā)現(xiàn)了一種新的神經(jīng)元，而且是嚙齒類動物所沒有的。
8月27日，《Nature Neuroscience》期刊發(fā)表了這一篇題為“Transcriptomic and morphophysiological evidence for a specialized human cortical GABAergic cell type”的文章，來自于Allen腦科學(xué)研究所的研究人員 Ed Lein和賽格德大學(xué)的神經(jīng)系統(tǒng)學(xué)家Gabor Tamas帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種新型的人類腦細(xì)胞——“玫瑰果神經(jīng)元”（rosehip neurons），在這些新細(xì)胞的中心周圍，由軸突形成的密集束看起來就像一朵花瓣已經(jīng)脫落的玫瑰。
玫瑰樣的新細(xì)胞？
在這項(xiàng)新研究中，科學(xué)家們選取了兩名捐贈者（去世時(shí)五十多歲）的大腦組織樣本，分析了大腦皮層頂層部分（負(fù)責(zé)人類意識以及一些被認(rèn)為是人類特有的功能）。相比于其他動物，人腦的這一區(qū)域面積較大。“它是大腦中最復(fù)雜的部分，通常被認(rèn)為是自然界中最復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。” Ed Lein表示道。
Gabor Tamas實(shí)驗(yàn)室利用神經(jīng)科學(xué)的經(jīng)典方法研究人類大腦，即對細(xì)胞形狀、電特性進(jìn)行詳細(xì)的檢測。而Ed Lein課題組負(fù)責(zé)研究人類腦細(xì)胞之間和小鼠腦細(xì)胞之間獨(dú)特的基因組合。
幾年前，當(dāng)Gabor Tamas訪問Allen研究所時(shí)，他介紹了關(guān)于人類特殊腦細(xì)胞類型的最新研究成果。兩個(gè)研究小組很快發(fā)現(xiàn)，他們使用了完全不同的技術(shù)，但是卻找到了同一類細(xì)胞。
于是，他們開始合作，最終發(fā)現(xiàn)玫瑰果神經(jīng)元會啟動一組獨(dú)特的基因，且在小鼠大腦中從未被發(fā)現(xiàn)過。玫瑰果神經(jīng)元會與另一種類型的神經(jīng)元，即椎體神經(jīng)元（pyramidal neurons）形成突觸。
功能：類似于“剎車”
這一新發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)元屬于抑制性神經(jīng)元，可以抑制大腦中其他神經(jīng)元的活動?？茖W(xué)家們尚不清楚這些細(xì)胞在人類大腦中的作用，但是它們在小鼠體內(nèi)的缺失表明在實(shí)驗(yàn)室動物身上模擬人類大腦疾病很困難。
這項(xiàng)新研究雖然尚未證實(shí)這一特殊腦細(xì)胞是人類所獨(dú)有的，但是嚙齒動物確實(shí)不存在這一類細(xì)胞。研究人員推測，這一神經(jīng)元可能只存在于人類或靈長類動物的大腦中。
玫瑰果神經(jīng)元的獨(dú)特之處在于，它們只附著在其“細(xì)胞伴侶”的特定部位。這表明，它們可能以一種非常特殊的方式調(diào)控信息流。
“玫瑰果神經(jīng)元就像一個(gè)‘剎車’，會讓‘汽車’在特定的位置停下來。而且這一特質(zhì)并不是所有動物都有的。” Gabor Tamas比喻道，“它可以停在其他神經(jīng)細(xì)胞不能停的地方。”
下一步
研究人員表示，盡管科學(xué)家們還不知道玫瑰果神經(jīng)元是否真的是人類獨(dú)有的，但是它們并不存在于嚙齒動物身上，這對于模式動物而言是一個(gè)打擊，因?yàn)橐恢币詠硇∈蠖际侨祟惣膊〉耐昝滥Ｐ停厥馐菍τ谏窠?jīng)系統(tǒng)類疾病。
研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃下一步在因?yàn)樯窠?jīng)類疾病而去世的患者大腦樣本中尋找玫瑰果神經(jīng)元，以驗(yàn)證它們在疾病中是否發(fā)生改變。
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