人类大脑的发育时间显著延长，这在哺乳动物中是独一无二的，人们认为这有助于我们提高学习能力。这一过程的中断可能解释某些神经发育疾病。

现在，由 Pierre Vanderhaeghen 教授（VIB-KU Leuven）领导的研究小组与哥伦比亚大学和巴黎高等师范学院的科学家一起发现了两种仅存在于人类 DNA 中的基因与一种名为 SYNGAP1 的关键基因之间的联系，该基因在智力障碍和自闭症谱系障碍中发生突变。

他们的研究发表在《神经元》杂志上，揭示了人类大脑进化与神经发育障碍之间令人惊讶的直接联系。

人类大脑的发育时间在哺乳动物中独树一帜。突触是大脑皮层神经元之间的关键连接，大脑皮层是大脑认知的主要枢纽。人类的突触需要数年才能成熟，而猕猴或老鼠等物种则只需数月。这种长期发育，也称为幼态持续，被认为是人类高级认知和学习能力的核心。

另一方面，有人假设，大脑幼态持续的破坏可能与智力障碍和自闭症谱系障碍等神经发育障碍有关。

鲁汶天主教大学 VIB-KU 脑与疾病研究中心的 Pierre Vanderhaeghen 实验室此前发现，人类大脑皮层的长期发育主要归功于人类神经元中特有的分子机制。现在，他们正在研究人类神经元中的这些分子计时器。

揭开减缓突触发育的秘密

在他们最新的研究中，研究小组测试了两种人类独有的基因 SRGAP2B 和 SRGAP2C 的参与情况。这些基因最初由 Cécile Charrier 在 Franck Polleux 教授（美国哥伦比亚大学）的实验室中发现，当人工引入小鼠大脑皮层神经元时，它们会减缓突触发育。这些基因是否在人类神经元中发挥同样的作用仍未得到解答。

为了解决这个问题，Vanderhaeghen 实验室的博士后研究员 Baptiste Libé-Philippot 博士关闭了人类神经元中的 SRGA2B 和 SRGAP2C，将它们移植到小鼠大脑中，并在 18 个月内仔细监测突触发育。

“我们发现，当你关闭人类神经元中的这些基因时，突触发育会显著加快，”Libé-Philippot 博士说。“到 18 个月时，突触就与我们预期在 5 至 10 岁儿童中看到的突触相当。这反映了在某些形式的自闭症谱系障碍中观察到的突触发育加速。”

人类特定脑部疾病易感性的线索

随后，研究小组调查了 SRGAP2B 和 SRGAP2C 对人类神经元幼态持续产生显著影响背后的潜在遗传机制。他们重点研究了 SYNGAP1 基因，这是一种重要的疾病基因，已知与智力障碍和自闭症谱系障碍有关。

值得注意的是，他们发现 SRGAP2 和 SYNGAP1 基因共同作用，控制人类突触发育的速度。最引人注目的是，他们发现 SRGAP2B 和 SRGAP2C 可以提高 SYNGAP1 基因的水平，甚至可以逆转缺乏 SYNGAP1 的神经元中的一些缺陷。

这一发现增加了我们对人类特异性分子如何影响神经发育疾病途径的理解，揭示了为什么此类疾病在我们人类中更为普遍。

Pierre Vanderhaeghen 教授对未来充满期待。“这项研究让我们更清楚地了解了塑造人类突触缓慢发育的分子机制。令人惊讶的是，发现参与人类大脑进化的相同基因也有可能改变特定脑部疾病的表现。”

“这可能具有重要的临床意义：需要进行更多研究来了解人类大脑发育的特定机制如何影响学习和其他行为，以及它们的失调如何导致大脑疾病。可以想象，一些人类特有的基因产物可能成为创新的药物靶点。”