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《Science》耶鲁大学科学家发现了人类大脑与众不同的原因人类的大脑与所有其他动物——包括与我们最亲近的灵长类动物——的大脑有何区别?耶鲁大学的研究人员通过对四种灵长类动物前额叶皮层细胞类型的分析，确定了物种特异性——尤其是人类特异性——的特征。他们于2022年8月25日在《Science》杂志上报告了他们的发现。他们发现，使我们成为人类的因素也可能使我们容易患上神经精神疾病。 在这项研究中，科学家们专门研究了背外侧前额叶皮层(dlPFC)。这是灵长类动物独有的大脑区域，对高阶认知至关重要。利用单细胞rna测序技术，研究人员从成年人类、黑猩猩、猕猴和狨猴的dlPFC中收集了数十万个细胞，分析了这些细胞的基因表达水平。 Nenad Sestan说:“今天，我们认为背外侧前额叶皮层是人类身份的核心组成部分，但我们仍然不知道是什么使人类具有这种独特性，并将我们与其他灵长类物种区分开来。”他是这篇论文的主要资深作者，耶鲁大学的哈维和凯特·库欣神经科学教授、比较医学、遗传学和精神病学教授。“现在我们有了更多的线索。” 为了回答这个问题，科学家们首先问，在人类或其他分析的非人类灵长类物种中，是否存在任何独特的细胞类型。在对具有相似表达谱的细胞进行分组后，他们发现了109种共有的灵长类细胞类型。他们还发现了5种并非所有物种都有的基因。其中包括一种只存在于人类身上的小胶质细胞，即大脑特异性免疫细胞，以及只有人类和黑猩猩共有的第二种类型。 研究人员发现，人类特有的小胶质细胞类型存在于整个发育和成年期。这表明，这些细胞在维护和维护大脑方面发挥作用，而不是对抗疾病。 “与其他灵长类动物相比，我们人类生活在一个非常不同的环境中，有着独特的生活方式;而神经胶质细胞，包括小胶质细胞，对这些差异非常敏感，”Sestan说。“在人类大脑中发现的小胶质细胞类型可能代表了对环境的免疫反应。” 对小胶质细胞的基因表达的分析揭示了另一个人类特有的惊喜——FOXP2基因的存在。这一发现引起了研究人员的极大兴趣，因为FOXP2的变体与语言障碍有关，患者在产生语言或讲话时存在困难。其他研究也表明FOXP2与其他神经精神疾病有关，如自闭症、精神分裂症和癫痫。Sestan和同事们发现，该基因在兴奋性神经元的一个亚群中表现出灵长类特有的表达，在小胶质细胞中表现出人类特有的表达。 “几十年来，FOXP2吸引了许多科学家，但我们仍然不知道是什么使它在人类与其他灵长类物种中独特，”Shaojie Ma说。他是Sestan实验室的博士后，也是主要作者之一。我们对FOXP2基因的发现感到非常兴奋，因为它们为语言和疾病的研究开辟了新的方向。” 参考:Molecular and cellular evolution of the primate dorsolateral prefrontal cortex |
