人的大腦竟是「兩個」？美研究揭驚人真相 解神經細胞培養難題

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研究發現，腦部不同區域在發育初期來自不同細胞來源，也有助科學家培養特定神經細胞；示意圖。（路透檔案照）

〔編譯陳成良／綜合報導〕人的大腦看起來是一個完整器官，但美國史丹佛大學（Stanford University）研究發現，大腦前後兩部分在發育初期，其實來自兩套不同的細胞來源。更意外的是，這項發現還讓科學家成功培養出過去很難在實驗室製造的一種腦部神經細胞。

《紐約郵報》日報導，這項研究刊登於《自然神經科學》（Nature Neuroscience）。研究團隊發現，大腦並非從單一來源一路發育，而是由兩套不同的神經系統逐步形成，再組合成我們現在看到的大腦。

研究人員觀察小鼠胚胎最早期的發育過程，發現形成前腦、中腦的細胞，與形成後腦的細胞從一開始就走上不同路徑。前腦與中腦掌管語言、意識、抽象思考等較複雜功能；後腦則位於頭骨後方，負責呼吸、心跳、吞嚥等維持生命的重要功能。

這項差異也解釋了一個困擾科學家多年的問題。過去研究人員一直很難在實驗室培養後腦神經細胞，因為先前的做法可能是拿原本會發育成前腦、中腦的細胞，試圖把它們「變成」後腦細胞，但研究顯示，這兩類細胞從最早期就已經分道揚鑣。

掌握這項差異後，研究團隊改變培養方式，首次成功讓人類多能幹細胞發育成具有功能的後腦運動神經元。這些實驗室培養出的細胞不只具有神經電活動，也產生了與控制臉部及吞嚥肌肉的後腦區域相關蛋白。

這項成果可能有助於研究脊髓性肌肉萎縮症（SMA）以及俗稱「漸凍症」的肌萎縮性側索硬化症（ALS）等疾病。這些疾病會影響部分後腦神經元，患者可能逐漸失去吞嚥能力，嚴重時還會影響呼吸；過去因為難以取得活體患者的腦幹組織，相關研究一直受到限制。

研究團隊進一步追溯超過5.5億年的演化歷史，發現類似的「兩套來源」也出現在雞、斑馬魚，以及與人類演化距離更遠的橡實蟲等生物。研究人員認為，這種發育方式可能是非常古老的生物演化特徵。

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