人类大脑表面沟回遍布,小鼠却光滑如镜。这些“皱纹”怎么来的?科学家用雪貂找到了答案。
雪貂的大脑自带沟回,且折叠发生在出生后,便于实验操作。研究者还成功在雪貂脑中应用了基因编辑技术。
关键是一种特殊细胞
折叠的核心角色叫外放射状胶质细胞(oRG细胞)。有沟回的大脑(人类、雪貂)中,oRG细胞远多于光滑大脑(小鼠)。其中,携带HOPX标记的oRG细胞尤为关键——增加它,折叠增强;减少它,折叠减弱。
两步完成折叠
大脑折叠分两步:第一步,上层神经元优先扩增,把皮层表面“撑”出脑回雏形;第二步,星形胶质细胞大量增殖,把脑回进一步“垫”厚。FGF和Shh两条信号通路负责指挥这一过程。
沟回还能帮大脑“洗澡”
向雪貂脑脊液注射示踪剂发现:脑沟处的液体交换效率更高,能更好地清除β-淀粉样蛋白等代谢垃圾。这意味着,大脑长皱纹不止是为了塞进更多神经元,也是为了更高效地“排污”。
雪貂是重要桥梁
雪貂的许多特征与人类相似,而小鼠则不同。利用雪貂,科学家还能验证一些人类特有基因(如ARHGAP11B)的功能——这些基因能让折叠更明显。
雪貂,正成为解开大脑演化之谜的关键模型。
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文献来源:Yoshino, M., Mosigaina, A. I., Sano, D., Dei, R., Yoshida, M., & Kawasaki, H. (2026). Investigation of the mechanisms underlying the development and evolution of the mammalian cerebrum using gyrencephalic ferrets. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 14, 1803021.