人类大脑为什么叠成核桃似的?

说到人类大脑 , 您必然能联想到这种坚果——核桃 , 它们的外形其实是太相似了 , 都有着层层叠叠的褶皱和深深浅浅的沟回 , 也难怪崇尚“以形补形”的中国人会认为“核桃能补脑”了 。 可是其实两者也不太一样 。
若是您拿几个核桃来比力一下 , 会发现核桃的沟回是有差别的 , 它们长得并纷歧样 , 可是大脑却不是 。 科学家发现 , 人们的大脑长得都很相似 , 有的处所沟回良多 , 有的处所就相对光滑 。 看来 , 大脑也有一张“固定图纸” , 若是有人的大脑不按“图纸”进行折叠 , 他们很可能患病 。
【人类大脑为什么叠成核桃似的?】大脑折叠的“图纸”
在生物的成长史上 , 神经系统是一种主要的演化 。 我们认为神经系统越复杂的生物 , 它的演化品级越高 。 除了少少数动物 , 好比海绵类外 , 几乎所有真核生物门的动物都具有神经系统 , 哺乳动物不仅具有神经中枢——大脑 , 还进化出了能思虑的大脑皮层 。 但人类的大脑皮层仍是很出格 , 其他动物的大脑都不像我们这样折叠当作“核桃” , 即使是人类的近亲猿猴 , 也不像我们的大脑这样“皱” 。 为什么我们的皮层尤其“皱”呢 , 是什么决议的?大脑的“图纸”是如何的呢?

人类大脑为什么叠成核桃似的?

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不消说 , 大脑的“图纸”就是基因 , 它批示着大脑按固定的
进行折叠 , 此中有分歧的基因介入大脑的折叠 。 德国马克斯普朗克研究所的研究人员发现了一种只在人类身上存在的基因 , 这种名为“ARHGAP11B”的基因会让人类大脑发生更多的脑细胞 。 当脑细胞越来越多 , 大脑装不下时 , 就会发生折叠 。
然后 , 别的一些基因一步步指导大脑折叠 。 好比 , 德国马克斯普朗克研究所和德国莱布尼茨聚合物研究所的科研人员发现 , 大脑老是从拥有卵白聚糖毗连卵白、基膜聚糖和胶原卵白这三种卵白质的脑细胞起头折叠 , 节制这三种卵白质合当作的基因标识表记标帜着折叠的起点 。
新西兰奥塔哥大学的神经学博士亚当·奥尼尔则找到了另一个基因——PLEKHG6 , 这个基因能批示脑细胞在准确的时候出产 , 去到准确的位置 。 奥尼尔在尝试室里革新了一个皮肤细胞 , 它原本应发育当作手部皮肤 , 经由过程改变这个细胞的基因表达 , 它将发育当作一个“微型大脑” 。 接着 , 奥尼尔使PLEKHG6基因掉效 , 发现“微型大脑”中部门脑细胞并没有达到准确的位置 , 最终折叠出的“微型大脑”与正常大脑并不不异 。
于是我们知道了 , 脑细胞的出产挨次和所处位置也有“底本” , 脑细胞必需服从批示 , 达到准确的位置 , 这样当大脑按照“师长教师产 , 先折叠”的纪律进行折叠时 , 就会折叠出准确的外形 。
折叠犯错后果严重
正常人节制大脑细胞的基因是相似的 , 是以脑细胞出产挨次和所处位置能连结一致 , 这样分歧人的大脑折叠后的外形就会很近似 , 可是若是基因发生了突变 , 大脑折叠外形转变了 , 发生精力疾病的可能性就会大大增添 。
精力割裂症是一种较常见的精力疾病 , 表示为精力变态、妄想和感知扭曲等 , 但很多其他精力疾病也有这些症状 , 所以光靠这些症状很难确诊病人是否真的罹患精力割裂症 。 而且精力割裂症患者越早接管心理治疗或者药物治疗 , 其病情好转越快 。 是以若是有方式能更早确诊精力割裂症 , 将能大大提高该病治愈的可能性 。
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