利用基因測序確定鳥類和哺乳動物的大腦是否工作相同

來自霍華德休斯醫(yī)學(xué)院、加州大學(xué)舊金山分校和德克薩斯大學(xué)的一組研究人員利用基因測序?qū)B類和哺乳動物的大腦進(jìn)行了比較。他們的研究成果已經(jīng)發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。哥倫比亞大學(xué)的Maria Antonietta Tosches在同一期雜志上發(fā)表了一篇文章《Perspectives》，概述了該團(tuán)隊(duì)的工作，她認(rèn)為該領(lǐng)域未來的研究正在進(jìn)行中。

科學(xué)家和外行人注意到，一些鳥類的思維和推理與一些哺乳動物相似。這就提出了一個(gè)問題，即鳥類的大腦加工過程是否與哺乳動物相似，盡管大腦結(jié)構(gòu)存在巨大差異。

正如Tosches指出的，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)鳥類大腦中參與學(xué)習(xí)的部分是一個(gè)名為背心脊(DVR)的核集合。在哺乳動物中，學(xué)習(xí)通常與新皮層有關(guān)。值得注意的是，在哺乳動物中，新皮層的神經(jīng)元是分層的，而DVR不是分層的。在這項(xiàng)新的嘗試中，研究人員試圖找出構(gòu)成哺乳動物新皮層的神經(jīng)元是否與鳥類的DVR相似——一些相似之處表明它們起源于同一個(gè)祖先，因此可能會發(fā)生類似類型的大腦處理。

為了弄清腦細(xì)胞是否相似，研究人員對兩種雀DVR和實(shí)驗(yàn)小鼠的新皮層神經(jīng)元進(jìn)行了單細(xì)胞測序，然后進(jìn)行比較。他們發(fā)現(xiàn)，盡管兩個(gè)神經(jīng)元具有相似的基因，但它們的表達(dá)受到不同組轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)節(jié)。研究人員認(rèn)為，這種差異表明DVR和新皮層可能是不同類型的祖先大腦，因此鳥類和哺乳動物似乎不太可能以相同的方式學(xué)習(xí)。他們還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)驚喜——組成DVR參與鳴禽歌唱的神經(jīng)元屬于新皮層中沒有的神經(jīng)元，這表明鳥類的歌唱過程可能與哺乳動物有很大的不同。

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