人類的大腦為什麼這麼大？科學家終於找到了答案

來自專欄 TechPunk

人類大腦的白質體積多達我們的祖先、生活在 300 萬年前的南方古猿的三倍。著名的「露西」就屬於南方古猿。

人類與黑猩猩的基因大約 99％ 是相同的，但人腦容量卻是黑猩猩的3倍。人的腦容量為什麼會這麼大呢？

最近，科學家們發現了一個關於基因的奧秘。這個基因名為 NOTCH2NL，這種基因會延遲皮質幹細胞向神經元發育，從而產生更多的神經元。它們大量存在於大腦皮質的神經幹細胞中。

而且，科學家們並未在獼猴中發現這種基因，即便它們在黑猩猩和大猩猩身體中存在，但是沒有活性，所以認為這種基因在一定程度上致使人類顱內容積（ECV）增大。

來自布魯塞爾的發展生物學家 Pierre Vanderhaeghen 領導了這項研究，他們對實驗室中的人類幹細胞進行實驗。

將人類幹細胞中的 NOTCH2NL 基因刪除後，研究人員發現，幹細胞更快地分化成神經元，但同時耗盡了幹細胞庫的總體，所以皮質組織的面積更小。

要知道，我們大腦容積擴大主要是通過擴大大腦皮層面積實現的。所以皮質組織變小就會使得大腦容積變小。

科學家們推測，人類患上腦部畸形等大腦疾病與這種基因有關。但科學家們也表示不能過早的下結論。還需要再觀察更多的實驗模型。

其實，早在 2015 年，科學家就曾發現有一種基因與人類大腦容積相關。科學家認為生物進化過程中人類的先祖一定發生了基因組變異，刺激了腦生長。

德國馬克斯·普朗克分子細胞生物學與遺傳學研究所研究人員介紹說，他們識別出一種只有人類和現已滅絕的人類近親尼安德特人與丹尼索瓦人才有的基因。

這種名為「ARHGAP11B」的基因有助於基底腦幹細胞繁殖，從而導致人腦發育過程中產生更多的神經元，使負責說話和思維等高級認知能力的大腦體積增加。

為驗證這種人類特有基因對大腦發育的作用，研究人員又將這種基因植入鼠胚胎中。結果發現在該基因影響下，鼠腦幹細胞明顯增多。

有約一半實驗鼠甚至出現了人腦發育時才有的新皮層摺疊。科學家認為這一實驗結果意味著該基因在人腦進化中發揮了關鍵作用。

研究人員說，識別出這一基因要歸功於他們開發的一種新技術，能從正在發育的人類大腦中分離和識別腦幹細胞特殊亞群。

通過對其中活躍基因進行比較，進而識別出了對人類大腦發育起關鍵作用的基因。