150億年前宇宙誕生，46億年前地球誕生，35億前年第一個生命——藍藻在原始海洋中誕生。隨後，生物經歷了長達35億年的進化，在這個慢慢時間長河中，無數物種匆匆誕生又離去。300-400萬年前，古猿演變出第一個古人類，經過這幾百萬年的滌蕩，智人從各種古人類中勝出，統治了今天的地球，也成為從地球誕生以來最聰明的物種。那麼，什麼因素決定了“聰明”？早就有研究發現“聰明”與大腦密不可分，相對於離我們血緣關係最近的靈長類動物來說，我們的大腦容量更大、且大腦皮層褶皺更多。那麼是什麼基因決定了我們與靈長類動物大腦的這種不同呢？
大腦與大腦皮層褶皺
就在近日，德國馬克斯普朗克分子細胞生物學與遺傳學研究所的Wieland B. Huttner與Michael Heide發現了人類特異的ARHGAP11B基因可以增大非人靈長類動物狨猴胎兒腦的大小和褶皺。這一研究發表在頂級期刊《科學》（Science）上，題目為Human-specific ARHGAP11B increases size and folding of primate neocortex in the fetal marmoset。
文章標題截圖
研究人員構建了一個慢病毒載體，在ARHGAP11B基因啟動子下遊有一個可以發綠光的螢光蛋白EGFP，之後是ARHGAP11B基因序列。當這個載體進入到細胞後，會轉錄翻譯，生成EGFP蛋白（因為帶有綠色螢光，因此可以在顯微鏡下看到，且有綠光出現意味著有ARHGAP11B基因的表達）和一個分開的ARHGAP11B蛋白（因為兩者之間有個T2A自剪切序列）。隨後，研究人員將這個載體通過顯微注射到狨猴的受精卵中，並將此受精卵轉移到一個剛排完卵的母狨猴子宮內讓其發育。接下來，等狨猴懷孕的150天左右時，對狨猴胎兒進行觀測，發現帶有綠色螢光的狨猴胎兒大腦皮層更大，皮質板也更厚，並且表面有明顯地褶皺（如下圖右側）。
表達ARHGAP11B基因的大腦更大、褶皺更多
接下來，研究人員又進一步研究發現皮層板增厚是由於神經元有所增加，而神經元數量與“聰明程度”呈現明顯正相關。總之，這項研究為我們揭示了在漫長的進化過程中ARHGAP11B基因對於我們大腦的影響；揭示了首個“聰明基因”對於“聰明”的影響機制。也許有一天，我們可以通過改造這個基因，可以減少失智兒童的數量，減輕他們自己乃至家庭和社會的負擔！
