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撰文｜王聰

編輯｜nagashi

排版｜水成文

眾所周知，人類的大腦與體重之比，遠超絕大部分動物，人類之所以智力遠超其他物種，就是因為人類擁有更大的大腦以及面積更大的大腦皮層。

人類大腦在進化過程中，特別是新皮層的擴張與人類的認知能力（例如推理和語言）密切相關。ARHGAP11B 基因是人類所特有的基因，該基因會促使大腦形成更多的干細胞，這是形成更大的大腦的先決條件。

新皮層是大腦皮層中進化最年輕的部分，人類新皮層比與人類親緣關系最近的黑猩猩大三倍，在進化過程中，人類大腦新皮層的褶皺數量增加了，以適應頭骨的有限空間。科學家面臨的一個關鍵問題是，人類新皮層如何變得如此之大？

近日，國際頂尖學術期刊 Science 雜志發表了來自德國馬普所 Wieland Huttner 團隊題為：Human-specific ARHGAP11B increases size and folding of primate neocortex in the fetal marmoset 的研究論文。

該研究將人類特異性基因 ARHGAP11B 轉入狨猴，發現這些狨猴大腦體積顯著增大，新皮層面積和神經元數量也顯著增加，該研究表明，人類特異性基因 ARHGAP11B 在人類大腦進化中發揮著重要作用，很可能是人類區別于其他靈長類動物的重要原因。

人類特異性基因的崛起

ARHGAP11B 產生于大約五百萬年前，尼安德特人、丹尼索瓦人，以及當今人類均有該基因，而該基因產生時，人類的祖先已與黑猩猩的祖先分開，隨著尼安德特人和丹尼索瓦人的滅絕，如今只有人類擁有該基因。

在2016年，該研究團隊發現，ARHGAP11B?基因的一個C-to-G的單堿基突變，導致ARHGAP11B?的mRNA丟失55個核苷酸，發生了移碼突變，從而產生了具有關鍵功能的47個氨基酸序列。

也就是說，一個原本常見的單堿基突變，發生在了 ARHGAP11B 基因的特定位點，導致了人類形成了更大更復雜的大腦，最終導致了人類的特異性，影響了人類的進化方向。

該基因在猴子中的作用

到目前為止，尚不清楚人類特異性基因 ARHGAP11B 是否還會在非人類靈長類動物中引起新皮層增大。

為了對此進行研究，Wieland Huttner 團隊與位于日本中央實驗動物研究所的 Erika Sasaki 及慶應大學的 Hideyuki Okano 合作，他們都是日本非人靈長類動物轉基因技術的先驅。

Wieland Huttner 團隊在日本與合作者創造了轉基因狨猴，這些狨猴在發育的大腦新皮層中表達了人類特異性基因 ARHGAP11B 。

研究團隊在日本采集了第101天的狨猴胚胎的大腦（在出生前50天），然后帶回德國進行詳細分析。

分析結果表明，表達了人類特異性基因 ARHGAP11B 后的狨猴的大腦確實變得更大了，皮質板也變得更厚，大腦皮層上的褶皺也更多，且上層神經元數量也大大增加，這是在靈長類動物進化中增加的神經元類型。

這些研究結果表明，ARHGAP11B 基因引起了靈長類動物新皮層的擴張。

道德上的考量

領導這項研究的 Wieland Huttner 教授表示，研究團隊已經預期這個人類特有基因的表達會影響絨猴的大腦新皮層的發育，但是鑒于該基因對狨猴出生后大腦功能不可預見的潛在影響，這項研究在絨猴胚胎階段就停止了。

研究人員認為，這些結果表明，人類特有的 ARHGAP11B 基因很可能在人類進化過程中導致了大腦新皮層的擴展，從而導致了人類大腦的快速進化。Wieland Huttner 團隊的一系列研究讓我們距離人類進化的真相越來越近。

論文鏈接：

https://science.sciencemag.org/content/early/2020/06/17/science.abb2401.full

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Science：把这个人类特有基因转入猴子后，它们的大脑更大更强了，但科学家没敢让它出生...的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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