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人類基因植入猴腦發(fā)育出類人腦皮層,“人猿星球”實(shí)驗(yàn)引不安

2020-11-22 17:15 作者:南方都市報(bào)  | 我要投稿

據(jù)最新一期《科學(xué)》雜志刊發(fā)的論文,德國(guó)和日本科學(xué)家在狨猴胚胎大腦中植入一種人類基因,使得狨猴胎兒的大腦皮層發(fā)育出類似人類大腦的褶皺。這一實(shí)驗(yàn)令人聯(lián)想到電影《人猿星球》,經(jīng)過基因改造的猩猩向人類發(fā)動(dòng)戰(zhàn)爭(zhēng)。

《人猿星球》劇照。

據(jù)報(bào)道,德國(guó)和日本科學(xué)家在7個(gè)狨猴胚胎中植入了一種名為ARHGAP11B的人類基因,孕期102天時(shí)經(jīng)圖像分析發(fā)現(xiàn),狨猴胎兒的大腦皮層被誘導(dǎo)發(fā)育出類似人類大腦的褶皺,即猴腦的新皮層擴(kuò)大了。

正常狨猴胎兒大腦(左)對(duì)比ARHGAP11B狨猴胎兒大腦。黃線表示大腦皮層的邊界;白線表示發(fā)育中的小腦;箭頭表示褶皺。

據(jù)悉,新皮層是大腦溝回的外層,涉及推理、語(yǔ)言和意識(shí)思維等重要功能。ARHGAP11B基因僅存在于人類,其他非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物或哺乳動(dòng)物都沒有。實(shí)驗(yàn)證明,經(jīng)過基因調(diào)整后的狨猴大腦竟然發(fā)育出類似人類大腦的天然凸起和凹陷——分別被稱為 "回旋 "和 "溝壑"——這是人類的進(jìn)化特征。

論文作者之一、德國(guó)馬克斯·普朗克分子細(xì)胞生物學(xué)和遺傳學(xué)研究所(MPI-CBG)的邁克爾·海德(Michael Heide)表示,普通狨猴大腦的新皮質(zhì)擴(kuò)大了,大腦表面也折疊了,上層神經(jīng)元數(shù)量也有增加。

人類基因ARHGAP11B改造的狨猴胎兒大腦半球,白色的細(xì)胞核可見??茖W(xué)家說,大腦中的凸起類似人類大腦的凸起。左側(cè)箭頭表示溝壑(大腦皮層的凹陷或溝槽),右側(cè)箭頭表示回旋(山脊?fàn)盥∑穑?/figcaption>

這與正常情況下的狨猴大腦形成了鮮明的對(duì)比,后者大腦比人類的大腦要光滑得多,同時(shí)也更小。

另一位作者、MPI-CBG的瑪爾塔·弗洛里奧(Marta Florio)表示, "這太酷了”,一個(gè)小小的基因就足以影響干細(xì)胞的表達(dá),而干細(xì)胞對(duì)新皮質(zhì)的擴(kuò)張貢獻(xiàn)最大。

據(jù)悉,在進(jìn)化過程中,人類大腦折疊成獨(dú)特的皺紋狀外觀,以適應(yīng)頭骨的空間限制,同時(shí)讓新皮質(zhì)的表面積大大增加。

科學(xué)家在2015年發(fā)現(xiàn)了一個(gè)單一基因,它可能是人類大腦中獨(dú)特存在大量神經(jīng)元的原因。當(dāng)這個(gè)基因被植入到小鼠胚胎的大腦中時(shí)(如圖),導(dǎo)致了更多神經(jīng)元的形成(染成紅色)。

據(jù)報(bào)道,日本川崎中央實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所(CIEA)、東京慶應(yīng)義塾大學(xué)、和光市理研腦科學(xué)中心實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家也參與了研究,其中和光市理研腦科學(xué)中心研究室曾率先開發(fā)出一種生成轉(zhuǎn)基因非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的技術(shù)。

據(jù)悉,轉(zhuǎn)基因狨猴胎兒不允許出生。論文作者之一、MPI-CBG的Wieland Huttner表示,科研分析僅限于狨猴胎兒,因?yàn)獒鹾锍錾蟠竽X功能方面存在“潛在的不可預(yù)見的后果”,因此從倫理學(xué)的角度來看,不讓轉(zhuǎn)基因狨猴出生也是強(qiáng)制性的。

人類基因植入猴腦發(fā)育出類人腦皮層,“人猿星球”實(shí)驗(yàn)引不安的評(píng)論 (共 條)

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