研究尼安德特人的大脑可以揭示导致尼安德特人面临灭绝同时使我们人类成为独特的长寿物种的基因改造
尼安德特人（学名：Neanderthal neanderthalensis）是起源于亚洲和欧洲的一个人类物种，他们曾与起源于非洲的现代人类（智人）共同生活过一段时间。这些接触使得现代人类继承了2%的尼安德特人DNA，因此他们是与现代人类亲缘关系最近的远古祖先。已知尼安德特人最后一次出现是在距今约130000万至40,000万年前。尼安德特人，通常被称为“穴居人”，他们拥有独特的特征：低矮的长头骨、宽阔的鼻子、不突出的下巴、较大的牙齿以及矮壮但肌肉发达的体格。这些独特的特征表明，他们为了适应寒冷恶劣的环境，一直在探索如何更好地保存体温。尽管生活条件原始，他们却非常聪明、才华横溢且善于社交，他们的脑容量甚至比现代人类还要大。他们是优秀的猎人，拥有高超的狩猎技巧、强大的力量、过人的勇气和出色的沟通能力。即使生活在充满挑战的环境中，他们也展现出了惊人的适应能力。事实上，人们认为尼安德特人和我们现代人在行为和本能方面可能只有非常小的差距。化石记录显示，他们是肉食动物（尽管他们也吃真菌），既是猎人也是食腐动物。目前尚不清楚他们是否拥有自己的语言，但他们复杂的生活方式表明，他们可能使用某种语言进行交流。
尼安德特人灭绝至今已有40,000万年，然而，一个曾存活超过350,000万年的物种为何会走向灭绝，至今仍是一个谜。一些科学家认为，现代人类是导致尼安德特人灭绝的罪魁祸首，因为他们可能无法在与现代人类早期祖先争夺资源的竞争中生存下来。气候的快速变化无疑也加剧了这一趋势。尼安德特人并非全部迅速消失，而是通过局部地区的繁衍，逐渐被现代人类所取代。尼安德特人是人类进化史上最引人入胜的篇章之一，这主要是因为尼安德特人与现代人类的亲缘关系非常密切。为了佐证这项研究，人们已经发掘出许多物品和化石，甚至包括完整的骨骼，这些都展现了尼安德特人的生活面貌。
在实验室培养尼安德特人的大脑
加州大学圣地亚哥分校的研究人员正在实验室的培养皿中培育尼安德特人的微型大脑（类似于大脑皮层，即大脑的外层），其大小如同豌豆。每个“豌豆”都携带祖先的NOVA1基因，并包含约400,000万个细胞。培育和分析这些尼安德特人的“微型大脑”的目的是为了揭示这些微小神经团块的奥秘，从而解释这个长期生存的物种为何灭绝，以及现代人类为何能够征服地球。理解这一点至关重要，因为一些现代人类通过杂交与尼安德特人共享2%的DNA，而且我们曾经与他们共存过。比较大脑中的基因差异，可以最大限度地揭示尼安德特人的灭绝和智人的迅速繁衍。
为了启动小脑的生长，研究人员使用了干细胞技术，其中干细胞在几个月内开始变成大脑类器官（一个小器官）。 这些类器官在完全长大后的尺寸为 0.2 英寸，肉眼可见。 然而，它们的生长受到限制，因为在实验室环境下，它们无法获得完全生长所需的血液供应。 因此，小脑细胞通过扩散过程获得生长所需的营养。 或许可以通过在其中植入 3D 打印的人造血管来进一步培养它们以促进发展，这是研究人员想要尝试的。
将尼安德特人的大脑与我们的大脑进行比较的第一步
与人类圆形的大脑相比，尼安德特人的大脑呈更细长的管状结构。在这项卓越的研究中，研究人员将已完成测序的尼安德特人基因组与现代人类的基因组进行了比较。尼安德特人的基因组是从出土的化石骨骼中提取出来的，并进行了测序。共有200个基因显示出显著差异，研究人员从中重点关注了NOVA1——一个主要的基因表达调控因子。该基因在人类和尼安德特人中基本相同，仅有一个DNA碱基对的细微差别。该基因在神经发育过程中高表达，并与自闭症等多种神经系统疾病相关。进一步观察发现，尼安德特人的大脑神经元之间的连接（称为突触）远少于典型大脑，并且其神经元网络也与人类大脑有所不同，这与研究人员预测的自闭症患者的大脑结构有几分相似。很可能正是由于人类拥有比尼安德特人更先进、更复杂的神经网络，才使我们得以生存下来。
这项研究还处于得出结论的早期阶段，主要是因为受控实验的性质。 这项研究的最大限制是，这种微型大脑不是“有意识的头脑”或“完整的大脑”，无法真正提供成人大脑如何运作的完整画面。 然而，如果不同的区域成功生长，它们可以组合在一起以更深入地了解尼安德特人的“思想”。 研究人员肯定想更多地探索尼安德特人大脑学习事物的能力，因此他们会尝试将这些微型大脑放入机器人中并理解信号。
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来源（S）
Cohen J 2018. 尼安德特人的大脑类器官栩栩如生。 科学. 360（6395）。
https://doi.org/10.1126/science.360.6395.1284
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