研究大脑细胞发育关系的新方法

我们的大脑极其复杂，执行无数复杂的过程，使我们能够思考、移动和感受。这是可能的，因为大脑中不同细胞类型的巨大多样性，每一种都具有非常特殊的功能。马克斯普朗克神经生物学研究所的研究人员与一个国际团队一起研究了这种多样性是如何产生的。他们建立了一种方法来分析小鼠大脑中细胞类型的发育关系。他们的结果表明，细胞类型的相似性并不能衡量关系的程度：相似细胞类型的细胞通常是不相关的。相反，非常不同类型的细胞可以共享相同的起源。

我们的身体由数百种细胞类型组成，每种细胞类型都具有非常特殊的功能。这些细胞的特性可能有很大差异——例如，通过比较血细胞和皮肤细胞可以清楚地看出这一点。然而，每个细胞都携带相同的遗传信息。多样性是可能的，因为细胞不使用所有这些信息。每种细胞类型只激活它实际需要的基因。然后将该子集翻译成 RNA 和蛋白质，从而产生非常特殊的细胞类型。

大多数细胞的命运是在发育过程中决定的。非特化细胞成熟为特定细胞类型的过程称为分化。没有分化，受精卵细胞就不能产生具有不同组织类型的生物体。最初，卵细胞能够形成任何细胞类型。在其后代细胞中，这种能力逐渐减弱，因此在胚胎发育末期，细胞通常只能分化为一种特定的细胞类型。

大脑的多样性

在大脑中发现了种类特别多的细胞类型，其中大部分是神经胶质细胞和神经元。这些可以进一步分为各种专门的细胞类型：仅抑制性神经元就有 100 多种不同类型。它们起源于在发育初期分裂数次的神经祖细胞。后来，它们的子细胞产生了不同的细胞类型。

一个未解决的问题仍然是，这种巨大的细胞类型多样性是如何在人类的几周或小鼠的几天内从未分化的祖细胞中产生的。由 Christian Mayer 领导的一个国际团队研究了导致小鼠大脑细胞多样性的机制。研究人员特别感兴趣的是，不同的细胞类型是否可以起源于单个祖细胞，以及在发育过程中的哪个时间点决定了神经元的命运。

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