研究人员通过破译大脑皮层神经元的遗传程序 揭示了控制我们大脑细胞发生的机制

皮质是一个复杂的大脑区域，它使我们能够感知世界并与周围的物体和生物互动。它可以执行的任务的多样性反映在组成它的神经元的多样性中。确实，数十种具有不同功能的细胞类型在胚胎发生过程中聚集在一起，形成了无数回路，这些回路塑造了我们的思想和行动的基础。

这些神经元是由祖先干细胞产生的，祖先干细胞依次分裂并产生这些不同的细胞类型。但是这些祖细胞如何在正确的时间在正确的位置产生特定类型的神经元呢?通过确定工作中的遗传情况，来自日内瓦大学(UNIGE)，瑞士洛桑(UNIL)和比利时列日(ULiège)的研究人员揭开了构成脑回路的细胞诞生的面纱。这些结果将在《科学》杂志上发现，也使人们对神经发育障碍的起源有了更深入的了解。

精确的时间模式

Denis Jabaudon和他的团队与UNIi医学与生物学学院的教授Ludovic Telley和ULiège的GIGA-Stem Cells博士生Gulistan Agirman一起，系统地跟踪了后代祖细胞及其子细胞表达的基因，很高的时间分辨率。利用UNIGE开发的技术来分离在特定时间出生的皮层细胞，研究人员能够重建随着时间的流逝，祖先可以生出不同类型神经元的遗传场景。

“然后我们开发了数学算法来重建神经元的产生，” Ludovic Telley说。“这使我们能够观察到母祖细胞传递的某些基因的基本作用。”确实，如果从一开始，祖细胞对环境信号不是很敏感，它们就会随着时间的流逝变得越来越多。这些基因表达的时间模式然后由祖先传递给他们的后代。“作为证明，通过人为地改变祖细胞中的这些时间标记，我们成功地改变了子代神经元的身份并加快了发育过程的速度，” Gulistan Agirman补充道。

“然后我们开发了数学算法来重建神经元的产生，” Ludovic Telley说。“这使我们能够观察到母祖细胞传递的某些基因的基本作用。”确实，如果从一开始，祖细胞对环境信号不是很敏感，它们就会随着时间的流逝变得越来越多。这些基因表达的时间模式然后由祖先传递给他们的后代。“作为证明，通过人为地改变祖细胞中的这些时间标记，我们成功地改变了子代神经元的身份并加快了发育过程的速度，” Gulistan Agirman补充道。

神经发育障碍的起源?

这些基于小鼠模型的研究也适用于人类：通过研究人类生物学数据，研究小组能够证明时间标记及其遗传传递机制在进化过程中是保守的。这一重要发现凸显了时态基因在大脑皮层回路产生中的重要性，并确定了其遗传改变可能导致神经发育疾病的遗传程序。此外，这项研究可能会确定“分子配方”，可用于产生不同类型的神经元。因此，有一天可能会有助于从患者自身的干细胞中定向产生特定类型的神经元。

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