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第12章 追寻生命不朽的传奇(3)

原来人类有两个“大脑”

人有两个“大脑”,一个位于头部;一个藏在人体中的肠胃里面,但它却不为人知。然而更不可思议的是,这个藏于肠胃部的大脑也竟然控制着人的悲伤情感。研究这个位于肠部的大脑发现,成长过程中经历离别亲人、失去亲人等伤痛的人长大后更容易患肠胃疾病。

我们知道,中枢神经系统和消化系统是人体的两大系统。可是从生物学上讲,脑里也集合了消化系统的神经细胞,因此脑与肠自然有紧密相关的联系。多肽荷尔蒙过去被称为胃肠多肽,但如今,人们把脑和肠中共有的肽类又叫做“脑肠肽”,从这里可以看到脑和肠之间的更深的相关性正在被重新考虑。

美国哥伦比亚大学的迈克·格尔松教授经研究确定,在人体胃肠道组织的褶皱中有一个“组织机构”,即神经细胞综合体。在专门的物质——神经传感器的帮助下,该综合体能独立于大脑工作并进行信号交换,它甚至能像大脑一样参加学习等智力活动。迈克·格尔松教授由此创立了神经胃肠病学学科。

不久以前,人们还以为肠道只不过是带有基本条件反射的肌肉管状体,任何人都没注意到它的细胞结构、数量及其活动。但近年来,科学家惊奇地发现,胃肠道细胞的数量约有上亿个,迷走神经根本无法保证这种复杂的系统同大脑间的密切联系。那么胃肠系统是怎么工作的呢?科学家通过研究发现,胃肠系统之所以能独立地工作,原因就在于它有自己的司令部——人体“第二大脑”。

人体内这个所谓的“第二大脑”有自己有趣的起源。古老的腔体生物拥有早期神经系统,这个系统使生物在进化演变过程中变为功能繁复的大脑,而早期神经系统的残余部分则转变成控制内部器官如消化器官的活动中心,这一转变在胚胎发育过程中可以观察到。在胚胎神经系统形成最早阶段,细胞凝聚物首先分裂,一部分形成中央神经系统,另一部分在胚胎体内游动,直到落入胃肠道系统中,在这里转变为独立的神经系统,后来随着胚胎发育,在专门的神经纤维——迷走神经作用下该系统才与中央神经系统建立联系。

同大脑一样,为“第二大脑”提供营养的是神经胶质细胞。除此之外,“第二大脑”还拥有属于自己的负责免疫、保卫的细胞。另外,像血清素、谷氨酸盐、神经肽蛋白等神经传感器的存在也加大了它与大脑间的这种相似性。

“第二大脑”的主要机能是监控胃部活动及消化过程,观察食物特点、调节消化速度、加快或者放慢消化液分泌。十分有意思的是,像大脑一样,人体“第二大脑”也需要休息、沉浸于梦境。“第二大脑”在做梦时肠道会出现一些波动现象,如肌肉收缩。在精神紧张情况下,“第二大脑”会像大脑一样分泌出专门的荷尔蒙,其中有过量的血清素。人能体验到那种状态,即有时有一种“猫抓心”的感觉,在特别严重的情况下,如惊吓、胃部遭到刺激则会出现腹泻。所谓“吓得屁滚尿流”即指这种情况。

多数情况下,胃肠道的情绪受大脑支配,但也有研究指出,在某些情况下,胃肠道的喜怒哀乐会反过来影响大脑。目前最令科学家们困扰的是,对中枢神经的兴奋、抑郁、焦虑等情绪,科学家可以用各种各样的量表来测量,但对于胃肠道的神经中枢,现在还没法找到破解其表达情绪的密码。

按照以前的看法,只有大脑中枢神经才会有情绪。但现在发现,胃肠道也有自己的喜怒哀乐。一般来说,如果中枢神经不高兴,胃肠也会闷闷不乐;如果人们往胃肠道中塞了太多东西,造成负荷太重,它肯定高兴不起来;此外,不吃辣的人面对一桌川菜、吃惯米饭的中国人突然到西方,日日苦咽牛排面包,也会对胃肠造成“打击”,导致它情绪低落。

大多数情况下,胃肠道的情绪和大脑中枢保持一致,但有时也会闹别扭。比如人们外出旅游,吃了很多胃肠不习惯的陌生食物,这时尽管心情很舒畅,但胃肠就不一定乐意了,它会通过疼痛、胀、嗳气、腹泻、便秘等表达“不满”。这时,大脑和胃肠两个神经中枢系统之间会进行“对话”,相互协调。至于大脑是否会干预、到底会干预到什么程度,这就要根据他们“协商”的结果来决定了。

科学家虽然已发现了“第二大脑”在生命活动中的作用,但目前还有许多现象等待进一步研究。科学家还没有弄清“第二大脑”在人的思维过程中到底发挥什么样的作用,以及低级动物体内是否也应存在“第二大脑”等问题。人们相信,总有一天,科学会让每个人真正认知生命。所以,我们要爱护自己的肠胃!爱护自己的“第二大脑”!

人类的疾病可以复制

日本科学家宣布,他们已经培育出世界上第一批可以复制人类疾病并且会发光的转基因灵长类动物。在一种基因的帮助下,他们让培育出的狨猴皮肤发出绿色萤光。毫无疑问,这是一项具有争议的成就。但日本科学家表示,这项成就能够让医学研究人员踏上一条令人兴奋的道路。

由于可以“复制”人类所患的部分最具破坏性的疾病,实验室猴子无疑为研究这些疾病的成因以及治疗手段提供了一个全新的模型。日本研究小组表示:“利用这些模型,潜伏期研究有望取得一系列伟大突破。”但其他人也警告说,日本科学家的研究可能潜在地引发一场“道德风暴”。令这些人感到担忧的是,这项用在我们血缘关系最近的“亲属”上的技术可以用来培育转基因人。

在刊登于英国《自然》杂志上的一项研究中,一支由庆应义塾大学实验动物研究中心的佐佐木恵里(Erika Sasaki)带队的研究小组报告了有关普通狨猴——原产自巴西的一种小型长尾猴——的实验结果。实验中,他们引入了一种外来基因(植入一种病毒)并注入狨猴晶胚中,在此之后,他们在蔗糖溶液中培育晶胚。

这个基因携带绿色荧光蛋白,绿色荧光蛋白是一种最初从水母体内离析出的一种物质,现在通常被用作生物科技产业的一种指示器。在紫外光照射下,体内携带绿色荧光蛋白的动物会发出绿光,证明一个关键性基因序列已经“接通”。转基因晶胚随后被植入7只代孕狨猴的子宫。3个“代孕妈妈”最后不幸流产,另外4个生下5只小狨猴,并且均携带绿色荧光蛋白基因。在其中2只小狨猴体内,绿色荧光蛋白基因与生殖细胞融为一体。这两个成功的实验产物中的一个随后孕育第二代狨猴。

日本科学家所做的工作具有非常重要的意义,原因在于:医学研究人员一直渴望获得在解剖学方面与人类相近程度超过啮齿类动物的动物模型。转基因老鼠能够表现出确定的人类疾病症状,是潜伏期实验室研究的支柱。在潜伏期研究中,科学家首先测试他们的理论,而后在人类志愿者身上验证实验结果。

但很多疾病——尤其是包括阿尔茨海默氏症和帕金森氏症在内的神经系统疾病——由于太过复杂,无法在生物学方面与人类存在巨大差异的啮齿类动物身上进行“复制”。在此之前,获得一个非人类灵长类动物模型的尝试一直以失败告终,研究人员无法将基因植入猴子的精子和卵子,这两种生殖细胞能够确保被植入的DNA(Inserted DNA)遗传给下一代而不是消失。

第一只转基因猴子诞生于2000年,被称之为“安迪”(ANDi,“Inserted DNA”倒过来的缩写)。这只恒河猴也携带绿色荧光蛋白,但不是在它的生殖细胞中。日本科学家取得的这项最新成就为培育继承所复制的人类疾病这一特征的转基因灵长类动物“克隆儿”打开了希望之门。研究人员在一份新闻稿中表示:“一种植入灵长类动物的基因又被下一代继承这在世界上还是第一次。”

未来的研究计划包括培育转基因狨猴,复制帕金森氏症和肌萎缩性脊髓侧索硬化症等人类疾病。在刊登于《自然》的评论中,美国灵长类动物专家杰拉尔德·斯查顿(Gerald Schatten)和舒克拉特·米塔利波夫(Shoukhrat Mitalipov)将这项成就称之为“一个毋庸置疑的里程碑”但同时也应引起人们足够警惕。他们表示,在复制一些疾病方面,狨猴所能起到的作用无法与狒狒或者恒河猴相提并论,尤其是复制艾滋病病毒和结核病。

另一个问题是在猴子遗传代码中随机植入一个外来基因。这种方式可能导致流产,如果参考此前的研究,这么做还可能导致癌症。斯查顿和米塔利波夫警告说,科学家还必须面对公众对动物福利的合理关注,以及对制定“现实政策”阻止培育转基因人的呼声。

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