【資料圖】

早期的四足動物（有四肢的動物）在 3.2 億年前從水生環(huán)境遷移到陸地環(huán)境，這導致了今天脊椎動物的三個主要分支：爬行動物、鳥類（爬行動物樹的一個分支）和哺乳動物。由于共同的祖先，所有四足動物的大腦都具有在早期發(fā)育過程中建立的類似基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

只是目前科學家尚無法確定這種常見的“Bauplan”是如何促成不同的進化特征的。為了回答這個問題，馬克斯-普朗克研究所的科學家創(chuàng)建了龍腦的分子圖譜，并將其與小鼠的圖譜進行了比較。

與哺乳動物大腦是古代“爬行動物”大腦和現(xiàn)代哺乳動物特征的結(jié)合的傳統(tǒng)觀點相反，他們的結(jié)果意味著爬行動物和哺乳動物的大腦都從一個共同的祖先集合中發(fā)展出不同的進化枝特異性神經(jīng)元類型和回路。

吉爾斯·洛朗（Gilles Laurent）教授表示：“神經(jīng)元是體內(nèi)最多樣化的細胞類型。它們的進化多樣化反映了產(chǎn)生它們的發(fā)育過程的變化，并可能驅(qū)動它們所屬的神經(jīng)回路的變化”。他是馬克斯-普朗克研究所負責大腦研究的所長，并領(lǐng)導了這項發(fā)表在《科學》雜志上的新研究。

洛朗教授表示：“例如，不同的大腦區(qū)域不能孤立地工作，這表明相互關(guān)聯(lián)的區(qū)域（例如丘腦和大腦皮層）的進化可能在某種程度上是相關(guān)的。此外，爬行動物和哺乳動物中的大腦區(qū)域可能也源自共同的祖先結(jié)構(gòu)，然后以類似的方式進化出不同的種類。而在另一個進化枝中它是“現(xiàn)代的”。相反，這兩個進化枝現(xiàn)在可能包含常見（古老）和特定（新型）神經(jīng)元類型的混合。這些是我們的實驗試圖解決的問題”。

雖然比較大腦中發(fā)育區(qū)域和預測的傳統(tǒng)方法沒有必要的分辨率來揭示這些異同，但 Laurent 和他的團隊采用了細胞轉(zhuǎn)錄組學方法。使用一種稱為單細胞 RNA 測序的技術(shù)，該技術(shù)可以檢測單個細胞中存在的大部分 RNA 分子（轉(zhuǎn)錄組），科學家們生成了澳大利亞鬃獅蜥大腦的細胞類型圖譜，并將其與現(xiàn)有的小鼠進行了比較大腦數(shù)據(jù)集。