前沿探索

    人类大脑最令人感兴趣的问题之一，也是神经科学家们最难回答的问题之一，就是到底是什么让我们的大脑与其他动物的大脑区别开来。

    Allen脑科学研究所研究员Ed Lein博士说，我们并不清楚是什么让人类大脑变得如此特别。从细胞和回路层面研究这些差异是一个很好的起点，而且我们现在已经有了新工具来进行研究。

    来自中国生物技术网消息说，这项8月27日发表在《自然神经科学》上的新研究成果，或许找到了揭示这个难题的答案。

    这个由Lein和匈牙利赛格德大学的神经科学家Gábor Tamás博士领导的研究团队发现了一种新型人脑细胞，而这些细胞从未在小鼠或其他实验室动物大脑中发现。

    Tamás和赛格德大学的博士生Eszter Boldog将这些新细胞称为“玫瑰果神经元”——围绕这些细胞中心的细胞轴突形成的密集束，看上去就像一朵花瓣脱落的玫瑰。

    这些新发现的细胞属于抑制性神经元，对大脑中其他神经元的活动起到抑制作用。但是该细胞并不存在于啮齿类动物体内。

    研究人员尚未了解这种细胞在人类大脑中的作用，但因为它们不存在于小鼠大脑中，使得利用实验室动物建立人类大脑疾病模型非常困难。

    Tamás表示，该实验室的下一步工作之一是在神经精神障碍患者的死亡脑组织样本中寻找玫瑰果神经元，以确定这种特化细胞是否会被人类疾病改变。

    在该研究中，研究人员使用两位男性的死亡脑组织样本，获取了大脑皮质的顶层切片。这一最外层的大脑区域负责人类意识，以及我们认为只属于人类的许多其他功能。与其他动物相比，人类的这个大脑区域与身体体积相比要大得多。Ed Lein说，这是大脑最复杂的部分，通常被认为是自然界中最复杂的结构。

    Allen研究所的团队通过与J. Craig Venter研究所的合作发现，玫瑰果细胞能够激活一组独特的基因，这是他们所研究的任何小鼠脑细胞类型中都没有的遗传特征。

    塞格德大学的研究人员发现，玫瑰果神经元与人脑皮层不同部位的另一种神经元形成突触，称为锥体神经元。

    玫瑰果神经元的独特之处在于，它们只附着于它们细胞“同伴”的一个特殊部位，这表明它们可能以一种非常特殊的方式来控制信息流。

    如果把所有的抑制性神经元想象成汽车的刹车，玫瑰果神经元能够使你把车停在非常特殊的位置。Tamás说，这种特殊的细胞类型能够在其他细胞无法停止的地方停下来，参与到啮齿动物大脑中的“交通”过程的“汽车”或细胞无法在这些位置停下来。

    研究人员接下来的工作是在大脑中的其他位置寻找玫瑰果神经元，并探索它们在大脑疾病中的潜在作用。尽管科学家们还不知道玫瑰果神经元是否真的只属于人类，但是它们不存在于啮齿类动物大脑中的这一事实再次表明，实验室小鼠并非人类疾病的完美模型，尤其是对于神经疾病来说。

    Allen脑科学研究所的高级科学家Trygve Bakken博士说，人类大脑并非只是小鼠大脑的扩大版。多年来人们一直在关注这个问题，但是这项研究从多个角度阐明了这个问题。