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科學家發現:基因的交互合作影響大腦的發育(圖)
關鍵詞： 基因活動 神經細胞 細胞連接 發育障礙 科學家發現 軸突 目標區域 果蠅 自然 神經科學 蛋白質
人類大腦中約有1000億個神經細胞。大腦要發育成一個功能完整的有機體，這些神經細胞中的每一個都必須和其它一些特定的細胞連接起來。然而，這些神經細胞怎么知道它們應該生長到什么位置以及和那些細胞連接？德國馬丁斯雷德的馬普神經生物學研究院的科學家們已經發現，在果蠅大腦中處于發育中的神經細胞之所以能知道它們什么時候生長到了它們的目標區域，是因為其中兩種基因的交互作用。在脊椎動物大腦發展過程中可能也存在著類似的機制，而且這一機制對于更好地理解大腦特定區域發育障礙有很大幫助。
蒼蠅復眼的感光神經細胞（綠色）延伸它們的軸突到大腦視覺神經中樞?？茖W家已經發現由于兩種基因的交互作用，這些軸突能夠在大腦中識別出他們的目標區域。
神經系統的復雜程度難以想象。數百萬乃至數十億的神經細胞在生物生長過程中形成，這些細胞中的每一個都與它們毗鄰的細胞建立連接，并且生長出長長的連接線（軸突）到達大腦的不同區域。一旦這些軸突到了它的目標區域，它們就與周圍的神經細胞建立連接。通過這樣的方式，就在大腦中建立起了神經信息處理鏈，而這些處理鏈可以讓大腦完成各種感覺信息的處理，例如，可以讓我們看到茶杯、識別它、伸手去握住它等等。如果連接眼睛和手臂的神經細胞失去了連接，那么想把咖啡放入杯子了就只能是幻想了。
神經細胞與合作細胞的連接是非?；A的連接，基于這一實事，德國馬丁斯雷德的馬普神經生物學研究院的科學家們和來自京都的同僚們調查這些軸突怎樣知道它們應該生長到哪里為止，并且開始與周圍的細胞建立連接。神經生物學家分析發現，在果蠅視覺系統成長中，這一功能由兩種基因交互作用來完成。
科學家在科學雜志《自然——神經科學》上公布了他們的研究成果：只有在兩種基因共同作用下，果蠅的視覺神經才能夠正確、恰當地生長。這兩種基因控制著兩種蛋白質的產生。這兩種蛋白質是在軸突的尖端發現的，科學家認為它們從周圍組織中收集所處環境的信息。它們的作用是使神經細胞能夠在大腦中找到自己生長方向，識別自己的目標區域。研究顯示，如果僅有一種基因活動或兩種基因活動性失調，就會出現混亂的結果：軸突會在這一方向上的某處停止生長，最終無法到達自己的目標區域。
研究首席著作者鈴木隆史（Takashi Suzuki）解釋說：“我們推斷在其它生物體中也存在著類似的生理機制——包括人類?！边@一研究為最終治愈由于誤導神經細胞生長而引起的發育障礙提供重要的理論基礎。這一理論對于引導新生的神經細胞恢復連接也將會有很大幫助。（騰訊科技）