清华开年第三篇NS主刊：人脑“刹车系统”密码

就在今天我们刚刚发布报道《开年双响！清华连发Nature与Science，AI如何重塑科学未来？》，探讨人工智能如何重塑科研范式之后，清华大学在基础科学前沿再度传来捷报。北京时间1月16日，清华大学脑科学领域的研究成果在线发表于国际顶级期刊《科学》（Science）。这已是清华大学在2026开年以来，以第一完成单位于《自然》（Nature）与《科学》（Science）主刊上发表的第三项重大研究。

这项由清华大学米达课题组联合中国医学科学院北京协和医院朱兰院士团队完成的研究，首次在人类大脑中系统鉴定出一种全新的神经干细胞，成功揭示了人脑发育过程中，负责平衡神经活动的“刹车”系统——抑制性神经元——是如何被大规模、有序制造出来的核心机制。

破解谜题：人脑的“刹车”神经元从何而来？

大脑的精妙运行依赖于兴奋与抑制的动态平衡。如果说兴奋性神经元是“油门”，推动信号传递，那么抑制性神经元就是“刹车”，防止神经活动过度兴奋，对形成思维、记忆和意识至关重要。

一个长期困扰科学界的根本问题是：与其他哺乳动物相比，人类大脑皮层拥有比例极高、种类繁多的抑制性神经元。这个庞大的“刹车系统”是如何在胚胎发育中建造出来的？其细胞来源一直是个谜。

此次清华-协和联合团队的研究，为这个谜题提供了明确的答案。他们发现，人类大脑中存在着一种以往未知的“生产专线”——脑室下区放射状胶质细胞。

这是一种仅存在于灵长类（包括人类）大脑中的特殊神经干细胞。它的分子特征、所处位置和分裂行为，都与之前已知的所有神经干细胞类型截然不同。

核心发现：仅存于人类的“超级神经干细胞”

这项研究的突破性，首先在于发现了这种具有人类特异性的细胞“母体”。研究证实，SVZ RGC在胚胎发育的整个妊娠中晚期都保持着高度的活跃状态，持续不断地生产出抑制性神经元和神经胶质细胞。

这正是人类大脑能够积累起远超其他动物的抑制性神经元数量的核心细胞基础。

为了描绘出完整的发育蓝图，团队依托北京协和医院建立的人类胎儿生物样本库，绘制了从妊娠第9周至第39周（出生前后）胎儿大脑关键区域——内侧神经节隆起（MGE）的高精度细胞发育图谱。跨物种比较分析清晰地显示，SVZ RGC的活跃与持久性，是人类大脑独有的发育特征。

有序制造：“时空密码”决定数百种神经元类型

研究更进一步，揭示了这台“精密制造机器”的运行法则。团队发现，人类大脑中抑制性神经元的产生并非杂乱无章，而是遵循着严格的“时空密码”。

在MGE区域，存在着高度区隔化的神经祖细胞“生产车间”。不同的“车间”在特定的发育时间窗口，按固定顺序分化出特定类型的神经元：早期由脑室区的一类祖细胞主导，而到了发育后期，接力棒则交给了SVZ RGC所在的脑室下区。

这种“出生时间和出生地点决定最终身份”的精密规律，确保了人类大脑中数百种功能各异的抑制性神经元能够有条不紊地生成、迁移并各就各位。

进化意义：高级认知背后的“双引擎模型”

基于这一系列发现，研究团队提出了一个解释人类大脑皮层进化的创新理论——“双引擎模型”。

模型认为，人类高级认知功能的进化可能依赖于两个协同工作的“细胞引擎”：一个位于大脑背侧，主要驱动兴奋性神经元的扩增；另一个位于腹侧，则主要由此次发现的SVZ RGC构成，专门负责抑制性神经元的增殖。

这两个“引擎”同步升级、协同工作，共同维持了神经网络中极其复杂且精密的兴奋-抑制平衡。这种独特的细胞发育机制，很可能构成了人类拥有抽象思维、语言和复杂情感等高级认知功能的进化基础。

医学价值：为脑疾病治疗提供全新靶点

这项源于好奇心驱动的基础研究，蕴含着巨大的临床应用潜力。在临床上，抑制性神经元的功能缺陷与癫痫、自闭症谱系障碍、精神分裂症等多种重大脑疾病密切相关。

SVZ RGC的发现，为理解这些疾病的发育起源提供了全新的视角。它意味着，某些脑功能疾病可能源于胚胎期这种特殊干细胞的生产环节出现了紊乱。因此，SVZ RGC本身及其调控通路，成为了潜在的、极具价值的新药研发与干预靶点。

这项研究的所有数据与图谱已构成宝贵资源，将为全球脑科学与脑疾病研究提供重要支撑。

附注：本研究以清华大学为第一完成单位，多数作者来自清华大学。这项从基础细胞发现到提出创新进化模型的系统性工作，再次彰显了清华大学在生命科学前沿基础研究领域的深厚实力与引领性贡献。