图片来源：PAUL THOMPSON 先生惠允 |
科学家们终于开始理解个体间常见的基因差异如何导致构成他们大脑的结构差异。在首次尝试实际绘制这些变异图谱的过程中，神经学家保罗·汤普森和他在加州大学洛杉矶分校的同事们发现，与认知能力和语言相关的脑结构似乎受到严格的基因控制。该小组的发现可能有助于解释精神分裂症等疾病是如何遗传的，相关报告将发表在《自然·神经科学》十二月刊上。
为了构建他们所谓的基因脑图谱，研究人员使用磁共振成像扫描了20对双胞胎（十对异卵双胞胎和十对同卵双胞胎）的大脑，并将结果结合起来，为每种双胞胎构建了一个平均脑图谱。例如，在右图所示的同卵双胞胎的脑图谱中，变异程度较大的脑区显示为蓝色，而变异程度较小的脑区显示为红色。这些双胞胎在额叶、感觉运动和语言相关的大脑皮层部分的灰质数量上几乎没有差异。异卵双胞胎（他们彼此分享一半的基因）在这些结构上表现出比同卵双胞胎更多的变异，但比无关个体更少，这表明“大脑的某些区域受到严格的基因控制，特别是语言，”汤普森解释说。这种基因控制可能也部分延伸到认知能力：大脑前部灰质较多的研究参与者在旨在测量斯皮尔曼g因子的通用测试中得分更高，斯皮尔曼g因子类似于智商。“但这只是一个相当温和的相关性，”汤普森说。“你无法从脑部扫描预测一个人的智商，我认为这让人感到宽慰。”
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本研究中使用的脑图谱绘制方法可能有助于科学家确定为什么像精神分裂症（影响额叶皮层）这样的痴呆症常常在世代之间遗传。“通过构建一个马赛克或拼图，显示大脑的每个独立部分以及基因对其影响的程度，”汤普森说，“我们可以开始指出为什么存在脑部疾病的遗传风险。”