作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2024/5/21 13:58:08
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大脑左右不对称背后的关键蛋白“现形”

 

英国科学家在斑马鱼身上开展的一项新研究发现,一种名为Cachd1的蛋白在构建大脑两侧不同神经线路和功能方面发挥着至关重要的作用。这一发现不仅有助于科学家更深入地理解大脑左右半球差异背后的遗传机制,还为研究因大脑不对称被破坏导致的人类疾病奠定了基础。相关论文发表于近期出版的《科学》杂志。

研究示意图

图片来源:《科学》杂志

尽管大脑左右半球的解剖结构互为镜像,但它们在功能上却存在显著差异,这些差异会影响神经连接和语言等认知过程。关于大脑神经回路中这些左右差异是如何形成的,科学界一直缺乏深入了解。

为了揭示这一谜团,来自伦敦大学学院、威康桑格研究所、牛津大学等机构的科学家,利用斑马鱼作为研究模型,深入探究了Cachd1如何影响大脑左右不对称。斑马鱼是一种大脑发育模式生物,因其透明胚胎而备受科学家青睐。

研究团队发现,当Cachd1发生突变时,大脑左右两侧名为缰核1的区域会失去原有差异,右侧神经元变得与左侧神经元相似,破坏了缰核的神经连接,并可能影响其功能。此外,Cachd1的影响似乎为大脑右半部分特有,这表明可能存在一种未知的抑制因子,限制了Cachd1在左侧的活动。虽然具体机制尚不明确,但有证据表明,Cachd1通过调节右侧的细胞通讯,在大脑发育时左右两侧差异形成过程中起了重要作用。

伦敦大学学院细胞与发育生物学系的斯蒂芬·威尔森教授指出,最新发现揭示了大脑左右不对称的遗传机制,科学家已经在包括人类在内的很多动物身上观察到这种现象。研究这些过程有助进一步了解由于大脑不对称被破坏而导致的人类疾病,如精神分裂症、阿尔茨海默病和自闭症谱系障碍等。


 
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