人类究竟如何进化出能够支撑复杂语言、构建文明等高级功能的大脑？这一谜题长期以来困扰着科学界。如今，一项最新研究或许为我们揭开了关键一角。加州大学旧金山分校的科研团队发现，人类染色体中的部分区域正以惊人速度进化，赋予了我们在大脑发育方面超越猿类的显著优势，但这一进化同时也可能让我们面临一些仅属于人类的大脑疾病风险。相关研究成果于 2 月 26 日发表在顶尖学术期刊《自然》杂志上，该研究得到了美国国立卫生研究院的资助。

  此次研究聚焦于染色体中被称为人类加速区域（HARs）的部分。自人类与黑猩猩在进化树上分道扬镳后，HARs 的进化速度极快，达到了哺乳动物预期进化速度的 10 倍。由加州大学旧金山分校威尔神经科学研究所和人类遗传学研究所的 Yin Shen 教授领衔的研究团队，针对 HARs 在人造神经元中的作用展开研究，这些人造神经元来源于人类和黑猩猩的细胞系。

  人类和黑猩猩的基因组相似度高达 99%，而 HARs 占据了那 1% 差异中的很大一部分，这微小的差异却在培养皿中造就了人类和黑猩猩神经元截然不同的发育结果。人类神经元能够生长出多个神经突，这些细丝状的突起对于神经细胞发送和接收信号起着关键作用；反观黑猩猩神经元，通常仅生长出单个神经突。当研究团队将人类 HARs 引入人造黑猩猩神经元时，令人惊奇的一幕发生了，黑猩猩神经元也开始生长出更多的神经突。

  “在大脑发育过程中，拥有更多神经突说明我们能够构建更为复杂的神经网络，”Yin Shen 教授解释道，“这些复杂的神经网络极大地促进了神经系统中信号的传递，为我们的高级认知功能提供了有力支撑。然而，需要警惕的是，倘若这些神经网络在发育过程中出现中断，就可能引发如自闭症等神经发育障碍。”

  研究团队运用人类和黑猩猩的诱导多能干细胞（iPS 细胞）诱导生成兴奋性神经元，借助基因组和染色质环信息，用尽心思挑选了 20 个 HARs 及其黑猩猩同源物，深入开展功能表征研究。通过单细胞 CRISPR 干扰技术，研究人员揭示了这些区域在物种特异性基因调控方面的重要功能。

  这一突破性研究成果为我们理解人类大脑的独特性和相关疾病的发病机制提供了崭新视角。未来，科学家有望基于此进一步探索大脑发育的奥秘，为攻克神经发育障碍等疾病开辟新的治疗途径，在人类进化和大脑科学研究领域迈出更为坚实的一步

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