中研院建構文昌魚大腦地圖 揭脊椎動物大腦起源

（中央社記者吳欣紜台北28日電）人類大腦如何演化一直是演化生物學重要謎題，中研院研究團隊近日建構「文昌魚3D大腦地圖」，揭示脊椎動物複雜的大腦構造形成，研究成果已於7月登上國際期刊。

中央研究院今天發布新聞稿指出，中研院細胞與個體生物學研究所研究員游智凱帶領的團隊，首度建構文昌魚大腦的「3D空間細胞類型圖譜」，揭開脊椎動物大腦起源之謎，研究成果7月發布在國際期刊「科學進展」（Science Advances）。

中研院表示，高度複雜的人類大腦如何演化而來一直是演化生物學的重要謎題，但要追溯脊椎動物大腦的演化起源，不能只研究魚類、老鼠或人類等脊椎動物，還需從保留較多共同祖先特徵的近緣物種中尋找答案。

由於文昌魚與脊椎動物同屬脊索動物，保留了脊椎動物遠古祖先最原始的神經系統，因此也常被視為探索演化起源的重要模式生物。

中研院指出，團隊分析文昌魚大腦中不同細胞的基因活動，再將這些細胞精確定位到大腦的立體空間，建立完整的「3D空間細胞類型圖譜」，這項研究首次將文昌魚的大腦「看清楚」，揭示脊椎動物複雜的大腦，是以古老祖先留下的基本架構為基礎，再於演化過程中逐步發展出新的腦部構造。

研究發現，文昌魚大腦與脊椎動物有許多相同之處，歷經數億年演化仍保留基本的「前腦－中腦－後腦」三段式組織架構，並具有類似「丘腦間限制帶（ZLI）」與「中腦－後腦交界（MHB）」的區域，這兩個區域在過去被認為是脊椎動物大腦特有的「發育地標」。

中研院說，這些新發現修正了學界既有認知，更早期的脊索動物就已發展出胚胎發育時劃分大腦區域、引導神經發育的地理邊界標記。

游智凱進一步指出，文昌魚腦部雖具備基礎的3段式架構，卻缺少與「端腦（telencephalon）」相關標記基因的表現，顯示與高階認知功能相關的端腦結構，並不是脊索動物祖先原本就有的特徵，而是脊椎動物演化過程中才出現的創新構造。

中研院指出，這項研究讓科學家首次能回答—人類大腦哪些構造來自共同祖先、哪些是在脊椎動物演化過程中新誕生，而這次研究突破、建立高解析度的「3D空間細胞類型圖譜」，也讓科學家能透過立體圖譜，從全景視角檢視大腦可能的演化歷程。（編輯：龍柏安）1150728