研究表明灵长类动物大脑之间的差异虽小但意义重大

虽然人类和非人类灵长类动物之间的身体差异非常明显，但一项新研究表明它们的大脑可能非常相似。然而，最小的变化可能会对发育和精神疾病产生巨大的影响。

了解使人脑与众不同的分子差异可以帮助研究人员研究其发育过程中的中断。威斯康星大学麦迪逊分校神经科学教授 Andre Sousa 等团队最近在《科学》杂志上发表的一项新研究调查了前额叶皮层细胞的差异和相似之处，前额叶皮层是大脑的最前端区域，该区域起着中枢作用在高级认知功能中的作用——在人类和非人类灵长类动物(如黑猩猩、恒河猴和狨猴)之间。

这些物种之间的细胞差异可能会阐明它们进化的步骤，以及这些差异如何与人类所见的自闭症和智力障碍等疾病有关。Sousa 在威斯康星大学麦迪逊分校的怀斯曼中心研究大脑的发育生物学，他决定与耶鲁大学实验室合作，首先研究和分类前额叶皮层的细胞，他在那里担任博士后研究员。

“我们正在分析背外侧前额叶皮层，因为它特别有趣。这个皮层区域只存在于灵长类动物中。它不存在于其他物种中，”Sousa 说。“它与高认知方面的几个相关功能有关，比如工作记忆。它还与几种神经精神疾病有关。因此，我们决定进行这项研究，以了解人类在这个大脑区域的独特之处。”

Sousa 和他的实验室从人类、黑猩猩、猕猴和狨猴的组织样本中收集了超过 600,000 个前额叶皮层细胞的遗传信息。他们分析了这些数据，将细胞分类并确定不同物种间相似细胞的差异。不出所料，绝大多数细胞都具有相当的可比性。

“大多数细胞实际上非常相似，因为这些物种在进化上相对接近，”Sousa 说。

Sousa 和他的合作者在前额叶皮层中发现了五种细胞类型，这些细胞类型在所有四种物种中都不存在。他们还发现了某些细胞类型的丰度差异以及跨物种的相似细胞群之间的多样性。将黑猩猩与人类进行比较时，两者之间的差异似乎是巨大的——从它们的外貌到大脑的功能。但在细胞和遗传水平上，至少在前额叶皮层，相似之处很多，不同之处很少。

“我们的实验室真的很想知道人脑的独特之处。显然，从这项研究和我们之前的工作来看，大部分实际上是相同的，至少在灵长类动物中是这样，”Sousa 说。

研究人员发现的细微差异可能是确定其中一些独特因素的开始，这些信息可能会导致在分子水平上揭示发育和发育障碍。

“我们想知道人类和其他灵长类动物在进化分裂之后发生了什么，”索萨说。“这个想法是你在一个基因或几个基因中发生突变，这些基因现在的功能略有不同。但如果这些基因与大脑发育相关，例如，产生了多少特定细胞，或者细胞如何连接到其他细胞，它如何影响神经元回路及其生理特性?我们想了解这些差异如何导致大脑差异，然后导致我们可以在成人身上观察到的差异。”

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