研究成果已發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊神經(jīng)科學(xué)雜志上了，這項(xiàng)研究首次揭示了遺傳基因?qū)Υ竽X網(wǎng)路配線的“成本效益”產(chǎn)生怎樣的影響，并且闡明了一些和大腦形成有關(guān)的問(wèn)題。
大腦通信網(wǎng)絡(luò)工作的好壞取決于父母的遺傳
來(lái)自墨爾本大學(xué)神經(jīng)精神醫(yī)學(xué)研究中心的亞歷克斯-福尼托(Alex Fornito)是該項(xiàng)研究報(bào)告的首席著作者，他說(shuō)，這一發(fā)現(xiàn)更好的理解為什么一些人執(zhí)行某些特定任務(wù)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于其它人，這項(xiàng)研究有著重大的科學(xué)意義。而且，有利于了解精神疾病和神經(jīng)疾病的遺傳學(xué)。
先期的研究表明，在智力測(cè)驗(yàn)中，能取得高分個(gè)體，大腦功效也更高。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者的大腦效能明顯降低。
福尼特說(shuō)：“大腦網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度相當(dāng)驚人，數(shù)十億的神經(jīng)細(xì)胞通過(guò)數(shù)萬(wàn)億的纖維相連。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，有效的通信非常重要。連接越多，網(wǎng)絡(luò)效率就更高，這些連接使得大腦不同的區(qū)域可以相互快速高效的通信。另一方面，會(huì)盡力使得網(wǎng)絡(luò)連接配線數(shù)目最小化，因?yàn)閺南牡哪芰縼?lái)看，每一個(gè)配線連接都非常昂貴。這就說(shuō)明了為什么一些人的大腦運(yùn)轉(zhuǎn)比其它人更有效。”
雙胞胎基因比較試驗(yàn) 研究小組成員包括一些來(lái)自昆士蘭大學(xué)和英國(guó)劍橋大學(xué)的科學(xué)家，他們對(duì)38對(duì)同卵雙胞胎和26對(duì)異卵雙胞胎的大腦掃描進(jìn)行了比對(duì)研究。發(fā)現(xiàn)同卵雙胞胎擁用相同的基因，而異卵雙胞胎有大約50%的基因相同。
福尼托說(shuō)：“對(duì)于研究基因在決定某一具體特性中有多么重要，雙胞胎無(wú)疑是比較完美的研究對(duì)象。假定存在差異，且基因在確定遺傳特征方面非常重要，那么我們可以預(yù)測(cè)出同卵雙胞胎在這些功能方面的相似性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于異卵雙胞胎。這樣，我們就可以利用不同的統(tǒng)計(jì)模式，精確的計(jì)算出基因在確定遺傳特性中所起到的作用。”
大腦網(wǎng)絡(luò)如何組織一直是困擾科學(xué)家的難題。長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直揣測(cè)著這些復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的組織形式，但是，全面繪制人類(lèi)活體大腦連接難度非常大。
研究人員利用核磁共振成像測(cè)量了整個(gè)大腦中網(wǎng)絡(luò)連接的效益，同時(shí)對(duì)大腦的具體區(qū)域也進(jìn)行了類(lèi)似的測(cè)量。
福尼托說(shuō)：“核磁共振成像掃描顯示出了異卵雙胞胎大腦網(wǎng)絡(luò)組織中的差異出現(xiàn)在哪些位置。就他們大腦網(wǎng)絡(luò)的效益而言，我們發(fā)現(xiàn)存在著巨大的差異。”
這些大腦功效與生俱來(lái) 研究發(fā)現(xiàn)平均全部差異的60%都和基因有關(guān)。因此，大腦如何連接是與生俱來(lái)的。但是，仍有足夠的空間讓大腦響應(yīng)外界環(huán)境。
福尼托說(shuō)：“在大腦的某些區(qū)域，遺傳作用更加突出。通過(guò)研究，我們發(fā)現(xiàn)前額皮質(zhì)是大腦中受遺傳影響最強(qiáng)烈的區(qū)域，而這一部分在策略性思考、計(jì)劃編制以及記憶等方面發(fā)揮著非常重要的作用。這也是受許多精神疾病影響的首要區(qū)域之一，精神分裂就是一個(gè)重要的實(shí)例。因此我們的發(fā)現(xiàn)指出了這些大腦變化的潛在遺傳根據(jù)。”
雖然基因遺傳起主要作用，但是當(dāng)大腦出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，適時(shí)地利用外界環(huán)境和其它一些因素的影響還是可以避免精神疾病和大腦失調(diào)的發(fā)生。
福尼托補(bǔ)充說(shuō)：“最終，這項(xiàng)研究將幫助我們找出哪些特定基因非常重要，從而解釋認(rèn)知道能力上的差異，以及確定患類(lèi)似精神分裂和老年癡呆病等精神疾病和神經(jīng)疾病的風(fēng)險(xiǎn)。”他表示，這項(xiàng)研究將為治療大腦失調(diào)類(lèi)疾病開(kāi)拓新的基因療法。
