孿生研究有助于揭示人腦的遺傳藍圖

研究人員進行了一項具有里程碑意義的雙生子研究,旨在研究遺傳因素對65歲以上人群大腦關鍵結構的影響-

一項國際上對65歲或65歲以上健康雙胞胎的重要研究已經揭示了有關基因如何影響關鍵灰質結構發(fā)育的重要線索,為人腦的遺傳藍圖鋪平了道路。

由新南威爾士大學(UNSW日常生活科普小知識)醫(yī)學研究人員帶領的研究小組分析了澳大利亞老人雙胞胎研究中322人的MRI掃描結果。目的是繪制大腦皮層和皮層下結構的遺傳相關性(或遺傳性)。這些結構負責的功能范圍從內存和視覺處理到電機控制。

新南威爾士大學健康大腦老化研究中心(CHeBA)首席研究員魏文說:“我們知道基因是大腦發(fā)育的重要基礎。”“但是我們仍然不知道牽涉到哪些特定基因,或者它們如何對不同的大腦結構做出貢獻。”

他說:“為了鑒定這些基因,我們首先需要知道它們是否被大腦的不同部分共享,或者是單個結構所獨有的?!薄斑@是首次嘗試使用雙胞胎設計檢查大腦所有結構之間的遺傳相關性?!?/p>

由UNSW領導的小組分析了93對同卵雙胞胎和68對異卵雙胞胎的MRI掃描結果。這些參與者均為居住在澳大利亞東部各州,平均年齡為70歲,無癡呆癥的高加索男女。科學家們測量了他們的大腦結構的體積(總共12個),并使用統(tǒng)計和遺傳模型確定了每個大腦的遺傳力。遺傳力是基因促成表型或物理差異的程度。

該團隊在《科學報告》雜志上報告了一些關鍵發(fā)現(xiàn):

?數(shù)據(jù)表明,皮質和皮質下腦結構的體積具有中等至強的遺傳貢獻(在40%至80%之間);

?在記憶過程中起關鍵作用的皮質下海馬體對老年人的遺傳貢獻超過70%;

?皮質結構,包括額葉(運動,記憶和動機)和枕葉(視覺處理),具有超過70%的遺傳貢獻;

?腦內對稱:左右半球的相應結構受到相同遺傳因素的影響;

?最后,他們的數(shù)據(jù)表明大腦中存在三個遺傳相關的簇。在這些區(qū)域中,同一組基因似乎在影響多個結構。一個簇涉及四個皮質葉結構,而另外兩個涉及亞皮質下結構簇。

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