快乐和大脑大小的进化

快乐和大脑大小的进化
“土壤”中的胎盘为大脑“树”提供血清素,帮助大脑生长。来源:邢磊等人,《神经元2020 / MPI-CBG》

在人类进化过程中,大脑的体积不断增大,尤其是在叫做新大脑皮层的特定部位。新大脑皮层使我们能够说话、做梦和思考。为了寻找新大脑皮层扩张的原因,德累斯顿马克斯·普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所的研究人员与德累斯顿大学医院的卡尔·古斯塔夫·卡纳斯(Carl Gustav Carus Dresden)的同事们先前确定了一些分子因素。这些角色通常在所谓的基础祖细胞中发挥本质上的作用,这些干细胞在新皮质的发展中起着关键作用。

研究人员现在报告了幸福神经递质的额外新的作用已知在调节满足、自信和乐观——在发育中的人类(而不是小鼠)新皮质中作为基础祖细胞的生长因子在细胞外发挥作用。由于这种新功能,胎盘衍生的血清素可能有助于人类新皮质的进化扩张。

Wieland Huttner的研究团队在Max Planck分子细胞生物学和遗传学研究所,他是该研究所的创始董事之一,调查了许多研究中人类新科的进化扩张原因。他实验室的一项新研究侧重于神经递质血清素在这个过程中的作用。血清素通常被称为幸福神经递质,因为它会在神经细胞之间传递有助于幸福和幸福的消息。然而,尚未详细探讨这种神经递质在大脑发育期间的潜在作用。在显影胚胎中,胎盘产生血清素,然后通过血液循环到达大脑。这对人类以及小鼠来说是正确的。然而,这种胎盘衍生的血清素在发育大脑中的功能已经未知。

哈特纳团队的博士后研究员雷星在加拿大读博士期间研究过神经递质。之后,当他在德累斯顿开始他的研究项目时,他很好奇地想调查它们在大脑发育中的作用。雷星说:“我利用了该小组过去生成的数据集,发现血清素受体HTR2A在胚胎人类的大脑皮层中表达,而不是胚胎小鼠的大脑皮层。血清素需要与这个受体结合来激活下游信号。我问自己,这种受体是否可能是解决人类为什么有更大大脑这个问题的关键之一。”为了探索这一点,研究人员在胚胎小鼠新皮质中诱导HTR2A受体的产生。“事实上,我们发现血清素通过激活这个受体,引起了一系列反应,导致在发育中的大脑中产生更多的基础祖细胞。更多的基础祖细胞可以增加皮层神经元的产生,从而为更大的大脑铺平道路,”雷星继续说。

大脑发展与演化的意义

“总之,我们的研究揭示了血清素作为一种对于高度发育的大脑中基底祖细胞,特别是人类。我们的数据致命血清素在扩展的扩展中在开发过程中,指导这项研究的Wieland Huttner总结道。他继续说:“血清素的异常信号和其受体HTR2A的紊乱表达或突变已经在各种神经发育过程中被观察到,比如唐氏综合症、注意力缺陷多动障碍和自闭症。我们的发现可能有助于解释胎儿时期血清素及其受体的功能异常可能会导致先天性疾病,并可能为治疗提供新的方法。”


进一步探索

一种只在人类身上发现的活跃于大脑皮层的基因可以使雪貂的大脑变大

更多信息:Lei Xing等,血清素受体2A活化促进了发展中的展开新祖的基础祖细胞增殖,神经元(2020)。DOI: 10.1016 / j.neuron.2020.09.034
信息信息: 神经元

引文:幸福和大脑规模的演变(2020年10月23日)从HTTPS://MedicalXpress.com/news/2020-10-happiness-evolution-brain-size.html中检索了2021年1月21日2021年
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