科學家培育出人類-尼安德特人混合“微型腦”

新華社北京3月8日新媒體專電 美國趣味科學網站3月4日發表題為《科學家在培養皿中培育出人類-尼安德特人混合“微型腦”》的報道稱,由人類和尼安德特人基因混合培育出來的芝麻籽大小的大腦在加利福尼亞大學聖迭戈分校的培養皿中短暫存活,這提供了有關這些器官數千年來如何進化的令人期待的線索。全文摘編如下:

長期以來,科學家們一直想知道人類是如何進化出擁有如此之大且複雜的大腦的。弄清楚這一點的一個辦法是將參與大腦發育的現代基因與古老人類的基因進行比較。儘管科學家們已經發現大量尼安德特人的化石遺蹟——尼安德特人在約3.7萬年前滅絕,但他們尚未發現保存完好的尼安德特人大腦。為了縮小在知識上的差距,一個研究團隊在培養皿中培養微小的、無意識的“微型腦”。其中一些大腦是利用標準人類基因培育的,另一些則利用了通過基因編輯工具CRISPR從尼安德特人遺骸中提取的大腦發育基因。

這並非第一次為了研究而培育微型腦,但這是首次培育出人體器官與古老人類的混合體。

更確切地説,研究人員從尼安德特人的基因殘留物中拼湊出神經腫瘤腹側抗原1(NOVA1)基因,在一些用於培育微型腦的幹細胞中,用這些尼安德特人的NOVA1基因代替人類NOVA1基因。研究人員清楚NOVA1基因在大腦發育過程中發揮着作用。

該研究項目牽頭者、加利福尼亞大學聖迭戈分校的神經學家阿利松·穆奧特里在接受英國《自然》週刊記者採訪時説,完全是人類基因的大腦與人類-尼安德特人基因的混合大腦之間的區別顯而易見。

人類的微型腦往往是光滑的球體,就像小彈珠那樣。研究人員報告稱,尼安德特人的微型腦則較小,且形狀較不規則,發育也需要更長的時間。研究人員説,看一下不同的培養皿,任何人都能立即發現差別。

進一步分析表明,部分使用尼安德特人基因的微型腦在神經活動方面更加混亂,而且會產生與完全由人類基因培育的大腦不同的蛋白質。

穆奧特里及其團隊為該實驗選擇NOVA1基因,是因為這種基因在形成神經之間的聯繫方面發揮作用,而且因為這種基因受損可能導致神經障礙——令其成為希望瞭解大腦的研究人員的重要研究目標。

美國全國公共廣播電台報道説,這些差異表明,尼安德特人的大腦比人類的大腦成熟得更快,這令尼安德特人在較年輕的時候更有能力。但這種快速發育令尼安德特人失去延長的發育時期,而這一時期可能令人類孩童在複雜的思想和社會關係中具備優勢。

該研究論文發表在2月12日的美國《科學》週刊上。

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