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人脑拥有一致基因设计但生化功能极复杂

发布时间:2021-01-05 11:43:32 阅读: 来源:挂毯厂家

人脑拥有一致基因设计但生化功能极复杂

据物理学家组织网9月20日(北京时间)报道,艾伦脑科学研究所通过对“艾伦人脑图谱库”的大规模深入分析发现,虽然人类群体中存在各种不同的人格,也有着各种认知天才,但人脑却有着更多的相似性而非不同,不同的人脑有着一致的基因设计蓝图,并拥有极为复杂的生化功能。相关论文发表在最近出版的《自然》杂志上。   这一结果基于对“艾伦人脑图谱库”的广泛分析,尤其是对全部基因的详细分析,以及整个大脑基因的全结构调查分析。迄今为止,该数据库通过微阵列技术,描述了人脑每个半球400—500个不同的脑区,涵盖3个不同人脑的1亿多个基因表达。其他研究数据还显示,全部基因的84%被表达在大脑中,并且不同大脑的表达方式在本质上也都类似。   进一步分析设计图的相同之处,可揭示出更多的关键发现:   ——不同个体之间,脑皮质周边区域比更远的脑区有着更高的生化相似性。这一发现有助于理解人脑在整个生命期间及在整个进化中的发展。   ——左右半球在分子结构上并无明显差异。这表明通常由大脑一边来操纵的如语言之类的功能,可能是由两半球间更细微的差异造成。   ——尽管皮层区控制着多样性功能,但皮层的一致性远高于其他脑区。这表明整个皮层所用的基本功能要素是相同的,理解一个脑区的详细工作原理,也将揭开适用于其他脑区的基本原理。   ——研究还从分子水平进一步揭示了脑内部的详细工作原理,而这是开展疾病研究和药物治疗的层次。   ——许多以前未描述过的基因在特定的脑区被打开,而且局限在已知的功能基因群中。这表明它们在特定脑功能中发挥着作用。   ——突触联合基因在整个大脑复杂的排列组合中起作用。这解释了突触类型为何丰富多样,以及它们为何存在显著的脑区差异,可能是为了支持不同脑区的不同功能。   论文合著者、爱丁堡大学分子神经科学教授塞思·格兰特说:“看到人脑中的突触种类的数量如此巨大,我们相当吃惊。突触基因变异与大量的脑紊乱疾病有关,因此理解突触多样性及其在脑中的组织结构是理解这些疾病,开发出对治特效药的关键。”   论文领导作者之一、艾伦脑科学院副研究员埃德·莱恩表示,该研究显示了整体分析全脑基因表达的意义,这对人们理解大脑的功能、发展、进化和疾病具有重大影响。(记者常丽君)   圈点   你可以把“艾伦人脑图谱库”看成一台只针对人脑工作的全球定位系统。它标识出人类基因图谱中的每个基因在大脑的何处作表达,确定了上千个解剖点上基本的生物化学特性。而陆续揭秘这些基因的相似与差异,让人们厘清了大脑受损后对特定区域的影响,相应药物的研发也从而顺利定位。真得多谢这探测人脑的巨大工程!对了,图谱库名字中的“艾伦”,就是微软公司的共同创始人之一保罗·艾伦,2002年,他出资一亿美元成立了这个脑科学研究所。

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