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科學家們已經成功地製造出了更聰明的小鼠。 這些動物是否真的更聰明仍然未知,但它們的大腦皮層表面積明顯大於正常小鼠。 今天發表在《科學》雜誌上的這些發現可能有助於解釋為什麼人類大腦與其它物種相比不成比例地大。
大腦皮層作為大腦中最大的結構,在一個薄層中容納了大腦三分之二的神經元。 在人類中,皮層向內摺疊以便容納在顱骨內,這賦予了大腦獨特、褶皺的地形。 為了研究控制大腦皮層表面積的因素,現任職於西北大學醫學院的安簡·陳恩和貝斯以色列女執事醫療中心的克里斯托弗·A·沃爾什開發了一種轉基因小鼠品系。 這些動物攜帶一種基因的變體,該基因產生一種被認為在發育中的大腦中調節細胞生長的蛋白質。“我們發現,在過度產生β-catenin蛋白的小鼠中,小鼠的大腦皮層顯著生長,以至於它不再是平坦的片狀,而是向內摺疊,並且看起來‘皺褶’,很像人類的大腦,”沃爾什解釋道。(右圖顯示了對照組小鼠(上)和轉基因小鼠(下)的大腦。)
具體而言,β-catenin在成為神經元的前體細胞中更為豐富。 研究人員提出,該蛋白質可能充當一個開關,告訴細胞繼續分裂或停止併成為神經元。 透過引起更多的細胞分裂,過量的β-catenin創造了一個更大的皮層,其中有更多的神經元。 需要進一步的研究來充分闡明β-catenin的作用,包括研究其產生是否在以異常小的大腦為特徵的精神發育遲滯病例中是異常的。