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科学家们已经成功地制造出了更聪明的小鼠。 这些动物是否真的更聪明仍然未知,但它们的大脑皮层表面积明显大于正常小鼠。 今天发表在《科学》杂志上的这些发现可能有助于解释为什么人类大脑与其它物种相比不成比例地大。
大脑皮层作为大脑中最大的结构,在一个薄层中容纳了大脑三分之二的神经元。 在人类中,皮层向内折叠以便容纳在颅骨内,这赋予了大脑独特、褶皱的地形。 为了研究控制大脑皮层表面积的因素,现任职于西北大学医学院的安简·陈恩和贝斯以色列女执事医疗中心的克里斯托弗·A·沃尔什开发了一种转基因小鼠品系。 这些动物携带一种基因的变体,该基因产生一种被认为在发育中的大脑中调节细胞生长的蛋白质。“我们发现,在过度产生β-catenin蛋白的小鼠中,小鼠的大脑皮层显著生长,以至于它不再是平坦的片状,而是向内折叠,并且看起来‘皱褶’,很像人类的大脑,”沃尔什解释道。(右图显示了对照组小鼠(上)和转基因小鼠(下)的大脑。)
具体而言,β-catenin在成为神经元的前体细胞中更为丰富。 研究人员提出,该蛋白质可能充当一个开关,告诉细胞继续分裂或停止并成为神经元。 通过引起更多的细胞分裂,过量的β-catenin创造了一个更大的皮层,其中有更多的神经元。 需要进一步的研究来充分阐明β-catenin的作用,包括研究其产生是否在以异常小的大脑为特征的精神发育迟滞病例中是异常的。