史丹福揭大脑竟是“2个器官”!成功培养后脑神经元助渐冻症研究

撰文: TVBS新闻网
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大脑竟然是“两个器官”!美国史丹福大学最新研究发现,人类大脑其实由2套分开发育的神经系统组成,这项发现可能为脑部疾病研究带来新方向。研究团队更首度在实验室成功培养出关键的脑细胞,未来有望协助研究肌萎缩性脊髓侧索硬化症(渐冻人症,ALS)等疾病。

大脑由2套神经系统组成 发育路径不同

据《纽约邮报》报道,这项研究发表于《自然》的期刊发现,大脑不同区域在胚胎发育早期便走上不同路径。大脑主要可分为前脑、中脑和后脑,其中前脑负责语言、意识及抽象推理等高阶思考;中脑则涉及视觉、听觉、动作控制、警觉及疼痛等功能。

大脑由2套神经系统组成 (BUDDHI Kumar SHRESTHA@Unsplash)

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位于头骨后方的后脑,也常被称为脑干,则负责维持生命的重要功能,包括调节呼吸、心跳、吞咽及消化,同时协调基本动作。

研究团队观察小鼠胚胎发育最早期阶段后发现,后脑其实与前脑、中脑并行发育,而不是从前脑或中脑分化而来。研究人员进一步确认2种脑部前驱细胞,其中一种表现Otx2基因,会发育成前脑和中脑。另一种表现Gbx2基因,则会发育成后脑,2种细胞即使在发育最早期也不会重叠。

首度培养后脑神经元 研究ALS等疾病

研究人员表示,过去科学界一直难以在实验室培养后脑神经元,可能是因为先前普遍认为大脑各部位都源自相同的细胞。研究团队认为,过去尝试将前脑和中脑的前驱细胞培养成后脑细胞,从根本上就无法成功。

有研究显示人体大脑内存有大量微塑胶,多得甚至足以制造一只小汤匙!(unsplash)

这项新发现,让研究人员首度在实验室成功培养出具有功能的后脑运动神经元。这些培养出的细胞具备真实后脑细胞的重要特征,为研究脊髓性肌肉萎缩症(SMA)、ALS及其他影响脑干的疾病提供新的研究模型。

研究团队进一步追溯这种“2个起源”的大脑发育模式,发现其演化历史可延伸超过5.5亿年,在鸡、斑马鱼,以及橡实虫和水母等与人类关系较远的物种中,也能找到相同安排。

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