人脑核桃纹褶皱形成原因：比灵长类更古老的基因揭秘

10月15日消息，中科院昆明动物所石磊团队取得重要科研突破，揭开人类大脑布满核桃纹沟回褶皱背后的分子机制。相关成果发表在自然·遗传学期刊。

人类大脑表面密密麻麻的褶皱，就是俗称的核桃纹，这也是人类拥有高级认知能力的重要基础。

小鼠的大脑表面是光滑的，人类大脑却布满沟回。过去科学界普遍认为，大脑变复杂，主要依靠进化过程中新诞生的专属基因。

但这次研究给出不一样的答案，有些很早就存在的古老基因，改变表达强度，同样可以改造大脑。

科研人员拿小鼠、树鼩、狨猴、猕猴和人类的胚胎大脑做对比，锁定了CCNB1IP1这个古老基因。

这个基因出现时间比灵长类还要早，各个物种体内都有它，区别只是表达高低。它的表达量跟着大脑褶皱多少阶梯式上涨，大脑光滑的狨猴表达很低，有褶皱的猕猴明显升高，人类大脑里面该基因的活性达到最高点。

简单说，不是有没有这个基因，而是基因“开多大音量”，决定大脑褶皱发育。基因周边调控元件发生变化，拉高了CCNB1IP1的表达水平。

它会降解转录因子E2F1，改变神经细胞的分裂节奏，促进祖细胞增殖，让大脑皮层面积变大，长出褶皱沟回。

团队还做了小鼠实验，把小鼠体内这个基因调到人类同等表达水平。原本大脑光秃秃没有褶皱的小鼠，大脑皮层长出类似灵长类的褶皱结构，而且这批小鼠的学习、记忆能力也得到提升。

这项研究打破固有认知，人类大脑演化不全靠全新基因。古老保守基因调整自身表达，同样推动大脑向高复杂度演化。

同时这份成果，也能帮助科学家理解部分神经发育疾病，搞清楚大脑发育出错会带来哪些问题。