史丹福大學研究發現，人類大腦由兩套獨立發育的神經系統組成，打破過去科學界對大腦結構的傳統認知。研究團隊更首度在實驗室內成功培育出具關鍵功能的後腦運動神經元，未來有望為肌萎縮性脊髓側索硬化症（漸凍人症）及脊髓性肌肉萎縮症等腦幹疾病的治療研究開辟新方向。
史丹福大學研究發現，人類大腦由兩套獨立發育的神經系統組成，打破過去科學界對大腦結構的傳統認知。資料圖片
據《紐約郵報》報道，這項刊登於國際權威期刊《自然》的研究顯示，大腦內部各個區域在胚胎發育極早期便已走向全然不同的生長軌跡。傳統上，大腦主要劃分為前腦、中腦與後腦三個部分：其中前腦專司語言、意識及抽象邏輯等高階思維活動；中腦則主導視覺、聽覺、動作協調、警覺狀態與痛覺感知。
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史丹福大學研究發現，人類大腦由兩套獨立發育的神經系統組成，打破過去科學界對大腦結構的傳統認知。資料圖片
史丹福大學研究發現，人類大腦由兩套獨立發育的神經系統組成，打破過去科學界對大腦結構的傳統認知。資料圖片
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兩種細胞即使在發育的最初始階段，亦完全沒有任何重疊。資料圖片
兩種細胞即使在發育的最初始階段，亦完全沒有任何重疊。資料圖片
研究團隊深入追溯這種「雙重起源」的大腦發育模式，發現其演化脈絡可推前至超過55,000,000年（5.5億年）前。資料圖片
史丹福大學研究發現，人類大腦由兩套獨立發育的神經系統組成，打破過去科學界對大腦結構的傳統認知。資料圖片
至於位於頭骨後半部、常被稱為腦幹的後腦，則肩負着維持生命基本運作的重任，包括調控呼吸、心跳、吞嚥與消化系統，同時協調人體的基本肢體動作。
史丹福大學研究發現，人類大腦由兩套獨立發育的神經系統組成，打破過去科學界對大腦結構的傳統認知。資料圖片
研究團隊在觀察小鼠胚胎最初期的發育過程時發現，後腦實際上是與前腦、中腦同步並行發育，而非由前腦或中腦演化分化出來。研究人員進一步證實了大腦存在兩種不同的前驅細胞：一種帶有 Otx2 基因，會逐步發育為前腦與中腦；另一種則帶有 Gbx2 基因，專門演化成後腦。這兩種細胞即使在發育的最初始階段，亦完全沒有任何重疊。
兩種細胞即使在發育的最初始階段，亦完全沒有任何重疊。資料圖片
研究人員解釋，過往科學界一直難以在實驗室環境中培育出後腦神經元，主因在於過去普遍誤以為大腦所有區域均出自同源細胞。研究團隊指出，昔日嘗試利用前腦與中腦的前驅細胞來誘導培育後腦細胞，從根本原理上便無法達成。是次發現打破了這一瓶頸，讓團隊首度在實驗室內成功培養出具備完整功能的後腦運動神經元。這些人工培育的細胞完整保留了真實後腦細胞的核心特徵，為研究脊髓性肌肉萎縮症（SMA）、漸凍人症（ALS）以及其他損害腦幹功能的疾病提供了全新的實驗模型。
兩種細胞即使在發育的最初始階段，亦完全沒有任何重疊。資料圖片
研究團隊深入追溯這種「雙重起源」的大腦發育模式，發現其演化脈絡可推前至超過55,000,000年（5.5億年）前。除了哺乳類動物外，在雞、斑馬魚，乃至橡實蟲與水母等與人類演化關係較遠的物種體內，亦能尋獲完全相同的發育機制。
研究團隊深入追溯這種「雙重起源」的大腦發育模式，發現其演化脈絡可推前至超過55,000,000年（5.5億年）前。資料圖片
