人类大脑进化的新机制:神经祖细胞形态的变化促进皮层祖细胞扩增(10)
2023-06-03 来源:旧番剧
图五来自综述性参考文献DiCicco-Bloom.(DiCicco-Bloom, 2006)
2. ZEB2上游是如何调控的?如何在人的类脑器官发育中推迟ZEB2的表达?在进化的过程中,是否也是某个基因通过拷贝后突变获取新功能来推迟ZEB2表达?
Lancaster回复:目前还不知道,这是我们将来要研究的。
3. 对于一个球体,其半径每变化两倍就会让表面积变化4倍,体积变化8倍。体积的变化总是比表面积的变化更大。但人大脑的进化关键却是表面积的增大,通过皮层皱褶的方式(sulci and gyri),但厚度不变。这至少会带来两种变化:1.皮层柱单位变多了,可能增强皮层编码能力,从而促进人类大脑功能进化(Mountcastle, 1997);2.更多的神经元却没有更多的体积可能会导致神经纤维投射通道和方式的改变。神经细胞和其他细胞最大的形态差别是神经细胞除了细胞体之外还有树突(dendrite)轴突(axon)。轴突就像神经细胞的手,将信号传递出去;树突像脚,接受信号(一般细胞的轴突会和别的细胞的树突和/或细胞体接触,也有和轴突接触,形成突触synapse)。一群细胞的轴突绑在一起形成神经纤维投射到不同到脑区,这些纤维就构成了大脑的白质(white matter),而细胞体在一起组成核团构成大脑的灰质(gray matter)。
皮层皱褶(灰质)的增多却没有相应的体积增大,势必会占据白质的空间,作者认为理论上应该会影响神经投射。比如作者研究的参与运动调控、技能习得、习惯形成的纹状体(striatum)脑区,在灵长类如人中被皮层过来的投射,称为internal capsule,分成caudate和putamen两部分,但在啮齿类如小鼠中是一个完整的纹状体。那么这种投射的改变是否也会改变大脑对信号的编码和传递方式,从而促进人类大脑功能进化?如果说人大脑神经投射确实进化的更复杂精细,那么是不是也更容易受损和更不易修复,导致人类更容易得神经退化疾病、精神病等。关于第一点变化已有很多讨论,包括Rakic发的一些文章,但第二点变化是作者的个人愚见,就作者所知善未见有讨论。