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最新研究发现基因影响大脑的结构和智力
【字体: 大 中 小 】 时间:2001年11月06日 来源:
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UCLA
11月2日消息:加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)的脑科学研究者获得了第一幅关于一个个体的基因如何影响大脑的结构和智力发育的图像。这项发表于2001年11月5日Nature
上的研究成果提供了一个激动人心的崭新视野:性格和认知能力是如何从父母传给子女的,以及大脑疾病如何在家族中传递。
这个小组发现一个人大脑额叶的脑灰质的数量是由其父母的遗传组成决定的。智力测验表明,脑灰质的数量与人的认知能力密切相关。更重要的是,这是第一次发现遗传差异可以影响大脑的结构和智力。
同卵双胞胎拥有同样的基因,他们控制语言和阅读能力的大脑区域也几乎完全一样,但是同胞的兄弟姐妹的大脑之间具有60%的差异。
同一家族成员中脑组织的结构惊人相似,这可以帮助我们解释为什么精神分裂症及某些痴呆症会在家族中传递下去。
“我们惊讶的发现,额叶的脑灰质的数量受遗传的影响非常大,而且据此可以预测人的IQ值,”该研究的主要负责人,UCLA神经图谱实验室的神经学助理教授Paul
Thompson说。“同一家庭成员大脑中的语言区域也非常相似。同一家庭成员大脑中的最相似的部位往往容易受到家族性的遗传病,如某些精神疾病和痴呆症的影响。”
科学家们利用磁共振成像技术扫描了20对同卵双胞胎(两个双胞胎拥有完全相同的基因)以及20对相同性别的异卵双胞胎(两个双胞胎的基因有一半是相同的)的大脑。
利用一台超级计算机,他们用不同颜色标出了大脑中那些由遗传因素决定的区域,以及更容易受环境影响的区域,例如与学习和压力有关的区域。
UCLA的科学家和芬兰国家公众健康研究所及赫尔辛基和奥卢两所大学的研究人员一起合作,获得了大脑中由基因决定的区域的图谱。
芬兰的研究人员在全球首先跟踪记录了1940年到1957年出生的所有同性别的双胞胎——9,500对双胞胎——的信息,其中的许多人接受了大脑扫描和认知能力测试。
通过分析78个遗传标记,确证了双胞胎之间遗传信息的相似性。这些遗传标记在同卵双胞胎之间完全相同,而在普通的兄弟姐妹之间有一半是相同的。
令人惊讶的是,最近的研究显示很多认知能力是可以遗传的,遗传因素对语言能力,空间能力以及反应时间具有很大的影响,甚至人的某些性格,如在压力情况下的情绪反应也受到遗传因素的影响。
即使根据统计原则去掉相同的生活环境对家庭成员的影响,遗传因素与大脑的相关性依然存在。在这些研究之前,人们对基因所造成的个体的大脑之间以及认知能力之间的差异所知甚少。
UCLA的研究人员也利用这项基因——大脑定位技术对精神分裂症病人的亲属和可能患Alzheimer疾病的人进行了分析,以找出他们大脑中的早期变化,从而帮助人们在不知道导致一些遗传性的大脑疾病的特定基因的情况下了解这些疾病的家族性风险。(基因潮消息
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