調控大腦的「基因交響樂」，從老鼠、獼猴、到人類怎麼演化？

大腦前額葉是掌管情緒感受、認知決策的重要構造，人類大腦前額葉皮質的體積相較其他物種大，因此這也是人類號稱高等生物的其中一項特徵。此外，人類大腦前額葉皮質的神經傳遞作用，也比人體內其他皮層部位的神經傳導活躍。

過去已有研究指出大腦基因表現受到同側作用元件（cis-regulatory element, CRE）調節，CRE 是一種特殊的 DNA 調控分子，不同物種的 CRE 基因有所差異，比較不同的 CRE 可以用來探討物種演化趨勢，但過往研究對於 CRE、大腦異側作用因子（trans-acting regulator）兩者之間的關係探討不多。

一篇發佈於《Science》最新文章，探討人、獼猴、小鼠的大腦前額葉皮質（prefrontal cortex , PFC）結構差異，不僅得知前額葉皮質在演化過程的變化，也提出大腦前額葉皮質在不同物種的基因調控機制。

兩種基改小鼠，比較視黃酸參與的大腦神經傳遞

由於視黃酸（retinoic acid）是調節大腦異側作用因子的重要物質，人類大腦中的視黃酸濃度也相較小鼠、獼猴高。該實驗團隊設計了兩種基改小鼠，分別剔除了小鼠的 1. 視黃酸受器（retinoic acid receptor），以及 2. 視黃酸降解蛋白，探討前額葉訊息傳遞受到的影響。

第一種基改小鼠缺少 RXRG、RARB 蛋白受器的基因，結果顯示其蛋白表現量降低，且小鼠大腦的神經突觸連結變少，連結內側額葉皮質與視丘的神經元數目也降低。
相反的，第二種基改小鼠則是缺少可以降解視黃酸的蛋白，導致視黃酸的訊息傳導活躍，這也使得 Rorb 基因表現量高。Rorb 是一種在人類、靈長類大腦皮質中會表現的基因，它能接收來自視丘的訊號。