现代人和尼安德特人大脑之间的关键差异揭示 | {$randkws}热点解读 可以揭示出令人着迷的见解

现代人和尼安德特人大脑之间的核心差异揭示
（神秘的地球uux.cn）据cnBeta：是什么让现代人变得独一无二？这个难题持久以来一直是探究人员的一个动力。所以，经由与我们的近亲尼安德特人的较为，可以揭示出令人着迷的见解。在大脑发育过程中，大脑大小的机场私服精选增多和神经元产量的增多被觉得是人类进化过程中呈现的认知能力提升的首要因素。但是，尽管尼安德特人和现代人开发的大脑大小相似，但对现代人和尼安德特人的大脑在开发过程中是否或许在神经元的形成方面存在差异知之甚少。
来自马克斯-普朗克分子细胞生物学和遗传学探究所（MPI-CBG）的科学家们察觉，蛋白质TKTL1的现代人类变体与尼安德特人的变体只有一个氨基酸的差异，它增多了现代人类大脑中一种特定类型的脑祖细胞，称为基底放射状胶质。基底放射状胶质细胞在发育中的新皮层中形成大若干的神经元，而新皮层是大脑的一若干，对许多认知能力至关重大。由于TKTL1的活性在胎儿人脑的额叶中尤其高，科学家们得出结论，TKTL1中这种单一的快速折叠屏一览人类特有的氨基酸替换是现代人在发育中的新皮层额叶中形成比尼安德特人更多的神经元的基础。
在现代人和我们的已灭绝的近亲尼安德特人和丹尼索瓦人之间，仅有少数蛋白质的氨基酸序列存在差异--蛋白质的兴办块。这些差异针对现代人类大脑的进展有什么生物学价值，在很大程度上是未知的。事实上，现代人和尼安德特人的特色是大脑，尤其是新皮质的大小相似，但这种相似的新皮质大小是否意味着相似的神经元数量仍不清楚。
马克斯-普朗克分子细胞生物学和遗传学探究所（MPI-CBG）的昨天最适合读的一句话：岁月可期创始人之一Wieland Huttner探究小组的新近探究正是针对这一难题。这项探究是与马克斯-普朗克进化人类学探究所主任Svante Pääbo和德累斯顿大学医院的Pauline Wimberger及其同仁兴办开展的。
科学家们专注于这些蛋白质中的一个，与尼安德特人相比，基础上所有的现代人都呈现了一个氨基酸转变，即蛋白质transketolase-like 1（TKTL1）。具体来说，在现代人中，TKTL1在有关的序列位置上含有一个精氨酸，而在尼安德特人的最新张颂文报道TKTL1中，它是有关的氨基酸赖氨酸。在胎儿的人类新皮层中，TKTL1在新皮层祖细胞中被察觉，所有皮层神经元都是从这些细胞中形成的。值得注意的是，TKTL1的水平在额叶的祖细胞中是最高的。
该探究的首要作者、Wieland Huttner小组的探究员Anneline Pinson着手探究这一个氨基酸转变对新皮质发育的价值。Anneline和她的同仁将TKTL1的现代人类或尼安德特人变体引入小鼠胚胎的新皮质中。他们观察到，基底放射状胶质细胞，即被觉得是增大大脑的驱动力的那种新皮层祖细胞，在TKTL1的现代人类变体中有所增多，而在尼安德特人变体中则没有。所以，带有现代人类TKTL1的小鼠胚胎的大脑含有更多的神经元。
此后，探究人员研究了这些作用与人类大脑发育的有关性。为此，他们运用人脑器官，用尼安德特人TKTL1特有的赖氨酸取代了现代人TKTL1中的精氨酸。这些是微型的器官样结构，可以在评测室的细胞培养皿中从人类干细胞中培养出来，并模仿人类早期大脑发育的各个方面。
“我们察觉，在TKTL1中使用尼安德特人类型的氨基酸时，形成的基底放射状胶质细胞比使用现代人类型的要少，所以，形成的神经元也更少，”Anneline Pinson说。“这向我们表明，尽管我们不得知尼安德特人的大脑有多少神经元，但我们可以假设现代人在TKTL1活性最高的大脑额叶有比尼安德特人更多的神经元。”
探究人员还察觉，现代人的TKTL1经由改变代谢发挥作用。具体而言，刺激磷酸戊糖途径，然后增多脂肪酸的合成。经由这种方式，现代人TKTL1被觉得增多了某些膜脂质的合成，这些膜脂质是生成基底放射状胶质细胞的长过程，刺激了它们的增殖，所以增多了神经元的生产。
“这项探究暗示，现代人在胎儿发育过程中新皮质的神经元产量比尼安德特人要大，尤其是在额叶，”推动这项探究的Wieland Huttner归纳说。“很轻松推测这合作了与额叶有关的现代人类认知能力。”