是什么让我们成为人类，这种“人性”的神秘属性从何而来?人类在遗传上与黑猩猩和倭黑猩猩相似，但存在明显的行为和认知差异。现在，Salk研究所的研究人员与加州大学圣地亚哥分校人类学系的研究人员合作开发了一种策略，可以更容易地研究人类神经元与非人类灵长类神经元的早期发育。该研究于2019年2月7日在eLife上发表，为科学家提供了一种新的基础脑研究工具。

“这项研究提供了对大脑发育组织的见解，并为人类和非人灵长类动物之间的进一步比较分析奠定了基础，”该研究的一位资深作者，Salk总裁兼Rusty Gage教授说道，他持有Vi和John Adler年龄相关神经退行性疾病研究主席。

大脑发育的两个重要过程包括神经元成熟和迁移。成熟涉及神经元生长，因为神经元增加彼此之间的连接以便更好地交流。迁移是神经元进入发育中大脑不同部位的物理运动。作者试图比较人类和非人灵长类动物之间的神经元成熟和迁移。

“这是一项研究人类进化的新策略，”Carol Marchetto说，他是遗传学实验室的Salk高级科学家，共同第一作者，也是该研究的资深作者之一。“我们很高兴与科学界分享这些灵长类动物细胞系，以便来自世界各地的研究人员可以在不使用组织样本的情况下检查灵长类动物的大脑发育。我们预计这将在未来几年内引发许多关于大脑的进化。“

研究人员首先探讨了与神经元运动相关的基因表达差异，比较了人类，黑猩猩和倭黑猩猩细胞。他们还研究了每个物种固有的神经元的迁移特性。他们发现52个与迁移有关的基因，有趣的是，黑猩猩和倭黑猩猩神经元有快速迁移期，而人类神经元移动缓慢。

为了比较培养皿外的神经元运动和成熟，科学家们将人类和黑猩猩的神经祖细胞移植到啮齿动物的大脑中，使神经元茁壮成长，并为神经元的发育提供额外的发育线索。

然后研究人员分析了移植后长达19周的神经元迁移距离，形状和大小的差异。他们观察了称为树突的神经元延伸的长度，密度和数量，以及容纳细胞核和DNA的细胞体的大小。

两周后，黑猩猩神经元迁移的距离更远，覆盖面积比人类神经元高76%。人类神经元发育较慢但长度比黑猩猩神经元长。这种较慢的增长模式可能允许人类达到比非人灵长类动物更多的发展里程碑，这可以解释行为和认知能力的差异。

在未来，作者希望利用诱导多能干细胞系构建多种灵长类物种的进化树，以更好地了解人类大脑的进化。此外，作者计划利用该平台研究灵长类物种之间的基因调控差异，这些差异是神经元成熟差异的基础，并可能影响人类的大脑组织。

“我们对大脑进化的了解有限，特别是在物种间细胞发育的差异方面，”Marchetto说。“我们为这项工作为神经科学和大脑进化领域开辟的巨大可能性感到兴奋。”