關于人類大腦最有趣的問題之一,同時對神經科學家來說最難的問題是:為什么我們的大腦不同于其他動物的?

人類大腦中玫瑰果神經元的模擬圖。來源:Tamas實驗室
“我們尚不清楚為什么人類大腦如此與眾不同,”艾倫腦科學研究院的研究員Ed Lein說,“從細胞層面研究其中的不同可能會是一個很好的切入點,而現在,我們恰好得到了合適的研究對象。”
在一項剛剛發表于《自然-神經科學》期刊的研究中,Lein和他的同事給出了一種可能的答案。由 Lein和匈牙利塞格德大學的Gábor Tamás領導的團隊發現了一種新型人類腦細胞。值得注意的是,這種細胞從來沒有在小鼠或者其他實驗室動物中被發現過。
Tamás和塞格德大學的博士生Eszter Boldog將這些細胞命名為“玫瑰果神經元”(rosehip neuron)。在他們看來,這些在突觸周圍的致密細胞束看上去就像是花瓣凋零后的玫瑰。
研究人員還沒有完全弄清這種特殊的大腦細胞究竟在人類大腦中扮演著什么樣的角色,但是Tamás說,它們沒有出現在小鼠大腦中的事實告訴我們,為什么在實驗室動物中模擬人類腦部疾病那么困難。他們計劃在精神性疾病患者死后的大腦樣本中尋找玫瑰果神經元,看這些細胞是否因為腦部疾病而改變。
在這項研究中,研究人員使用的是兩位50歲左右男性的組織樣本。他們在皮質最上層區域選取了樣本,這里是離大腦中心最遠的區域,主要負責人類意識和很多其他人類獨有的功能。與其他動物相比,人體中該區域所占比例很大。
Lein說:“這是大腦中最為復雜的部分,也一般被認為是自然界中最為復雜的結構。”
研究人員還發現玫瑰果神經元只會和一類特殊的細胞相聯系,這說明它們可能以一種特殊的方式控制著信息傳遞。
他們的下一步工作是在大腦的其他部位尋找玫瑰果神經元,以及探索它們在一些腦部失調的疾病中所扮演的潛在角色。雖然科學家還不知道這些細胞究竟是不是人類所特有的,但是它們沒有出現在嚙齒動物中已經說明,使用小鼠作為研究人類疾病(特別是神經性疾病)的模型是不合理的。
“我們的很多器官都可以在其他動物上得到合理的模擬,” Tamás說,“但是將我們和其他動物劃分出來的是我們的腦容量和大腦的功能。這也是我們與眾不同的原因。因此,在動物系統中模擬人類是非常困難的。”
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