快科技10月15日消息，中科院昆明动物所石磊团队取得重要科研突破，揭开人类大脑布满“核桃纹”沟回褶皱背后的分子机制，相关成果发表在《自然·遗传学》期刊。人类大脑表面密密麻麻的褶皱，就是俗称的核桃纹，这也是人类拥有高级认知能力的重要基础。小鼠的大脑表面是光滑的，人类大脑却布满沟回。过去科学界普遍认为，大脑变复杂，主要依靠进化过程中新诞生的专属基因。
但这次研究给出不一样的答案，有些很早就存在的古老基因，改变表达强度，同样可以改造大脑。科研人员拿小鼠、树鼩、狨猴、猕猴和人类的胚胎大脑做对比，锁定了CCNB1IP1这个古老基因。
这个基因出现时间比灵长类还要早，各个物种体内都有它，区别只是表达高低。它的表达量跟着大脑褶皱多少阶梯式上涨，大脑光滑的狨猴表达很低，有褶皱的猕猴明显升高，人类大脑里面该基因的活性达到最高点。
简单说，不是有没有这个基因，而是基因“开多大音量”，决定大脑褶皱发育。基因周边调控元件发生变化，拉高了CCNB1IP1的表达水平。
人脑为何能产生核桃纹褶皱 一个比灵长类还早的古老基因
它会降解转录因子E2F1，改变神经细胞的分裂节奏，促进祖细胞增殖，让大脑皮层面积变大，长出褶皱沟回。团队还做了小鼠实验，把小鼠体内这个基因调到人类同等表达水平。原本大脑光秃秃没有褶皱的小鼠，大脑皮层长出类似灵长类的褶皱结构，而且这批小鼠的学习、记忆能力也得到提升。
这项研究打破固有认知，人类大脑演化不全靠全新基因。古老保守基因调整自身表达，同样推动大脑向高复杂度演化。同时这份成果，也能帮助科学家理解部分神经发育疾病，搞清楚大脑发育出错会带来哪些问题。
人脑为何能产生核桃纹褶皱 一个比灵长类还早的古老基因
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