是什么让人类的大脑与众不同？Science最新研究提出令人惊讶的结论

是什么让人类的大脑有别于所有其他动物，包括与我们最亲近的灵长类动物?在对四种灵长类动物前额叶皮层细胞类型的分析中，耶鲁大学的研究人员确定了物种特异性——尤其是人类特异性——的特征，他们在8月25日的《科学》杂志上发表了报告。

　　

是什么让人类的大脑区别于所有其他动物，包括与我们最亲近的灵长类动物?在对四种灵长类动物前额叶皮层细胞类型的分析中，耶鲁大学的研究人员确定了物种特异性——尤其是人类特异性——的特征，他们在8月25日的《科学》杂志上发表了报告。

他们发现，使我们成为人类的因素也可能使我们容易患神经精神疾病。

在这项研究中，研究人员专门研究了背外侧前额叶皮层(dlPFC)，这是灵长类动物独有的大脑区域，对高阶认知至关重要。利用单细胞RNA测序技术，他们从成年人类、黑猩猩、猕猴和狨猴的dlPFC中收集了数十万个细胞，分析了这些细胞的基因表达水平。

“今天，我们认为背外侧前额叶皮层是人类身份的核心组成部分，但我们仍然不知道是什么让人类具有这种独特性，并将我们与其他灵长类物种区分开来。耶鲁大学Harvey和Kate Cushing神经科学教授、比较医学和遗传学教授Nenad Sestan说，“现在我们有了更多的线索。”

为了回答这个问题，研究人员首先提问，在人类或其他分析的非人类灵长类物种中，是否存在任何独特的细胞类型。在对具有相似表达谱的细胞进行分组后，他们发现了109种共有的灵长类细胞类型，但也有5种并非所有物种都共有。其中包括一种只存在于人类身上的小胶质细胞，即大脑特异性免疫细胞，以及只有人类和黑猩猩共有的第二种类型。

研究人员发现，人类特有的小胶质细胞类型存在于整个发育和成年阶段，这表明这些细胞在维持大脑功能而不是对抗疾病方面发挥着作用。

“与其他灵长类动物相比，我们人类生活在一个非常不同的环境中，有着独特的生活方式;而神经胶质细胞，包括小胶质细胞，对这些差异非常敏感，在人类大脑中发现的小胶质细胞类型可能代表了对环境的免疫反应。”

对小胶质细胞基因表达的分析揭示了另一个人类特有的惊喜——FOXP2基因的存在。这一发现引起了人们的极大兴趣，因为FOXP2的变体与语言障碍有关，这是一种患者产生语言或言语困难的状况。其他研究也表明FOXP2与其他神经精神疾病有关，如自闭症、精神分裂症和癫痫。

Sestan和同事发现，该基因在兴奋性神经元的一个亚群中表现出灵长类特异性表达，在小胶质细胞中表现出人类特异性表达。

“几十年来，叉头框p2吸引了许多科学家，但我们仍然不知道是什么使人类与其他灵长类物种不同，”塞斯坦实验室的博士后助理、第一作者之一Shaojie Ma说。我们对FOXP2基因的发现感到非常兴奋，因为它们为语言和疾病的研究开辟了新的方向。”

这项研究由美国国立卫生研究院和国立精神卫生研究院资助。

原文标题：

Molecular and cellular evolution of the primate dorsolateral prefrontal cortex