北京
你有没有想过，为什么大脑能一边让你呼吸、心跳，一边又让你思考、说话、回忆？
一项新研究给出了一个有点反直觉的答案：你的大脑，可能根本不是"一个"器官，而是两套神经系统在进化中被硬生生挤到了一起。
这个说法听起来像科幻，但它来自正经的实验室。
前后脑，各管各的
研究把大脑分成两部分来看。前面那部分叫前脑，后面那部分叫后脑，也叫脑干。
它们的分工完全不同。前脑负责的是高级认知，比如语言、抽象推理这些"人之所以为人"的能力。后脑管的则是那些你根本不用想的事——饥饿感、睡眠、心跳的调节，还有脸、舌头和喉咙的肌肉控制。
换句话说，你在读这句话的时候，前脑在理解文字，后脑在默默维持你的呼吸。两套系统，同时开工。
而这项发表在《自然·神经科学》上的研究指出，前脑和后脑在胚胎发育阶段，是各自独立形成的。
研究合著者、斯坦福大学发育生物学家凯尔·罗说得很直白：进化把两套已有的神经系统在空间上推到了一起。他还补了一句耐人寻味的话——把大脑做成一个器官，大概会更高效，但我们依赖的恰恰是这种原始的方式，让大脑由两个独立的部分拼成。
小鼠胚胎里的两个"族群"
研究团队把目光投向小鼠胚胎，在受孕大约一周后做了仔细观察。
通过RNA分析，他们发现了两群不同的脑祖细胞。一群表达一种叫Otx2的基因，最终会变成前脑和另一个叫中脑的部分；另一群表达一种叫Gbx2的基因，最终变成后脑。
不只是基因表达不同。团队还发现，这两类细胞包装DNA的方式也不一样。这进一步暗示，它们从一开始就保持着各自的独立性。
这种"两群细胞"的现象，不只在老鼠身上出现。研究人员在鸡、斑马鱼，还有一种叫橡子虫的海洋生物身上，也看到了同样的特征。这说明这个特性在进化上是被保留下来的。
有意思的是，水母的神经系统是分在身体两侧的两套。水母的祖先大约在6亿到7亿年前，就和最终演化出人类的谱系分道扬镳了。而那种海洋蠕虫的祖先，大约在5.5亿到6亿年前才和我们的谱系分开。
这中间的时间差，暗示着两套神经系统被"挤到一起"，就发生在某个中间的时间点上。
为什么以前一直做不出来
这个发现还顺带解释了一个困扰实验室很久的问题。
脑干极其重要，它和脊髓性肌萎缩症有关，也和肌萎缩侧索硬化症——也就是常说的"渐冻症"——有关。后者通常在中年到晚年被诊断出来。
但科学家一直很难把人类多能干细胞诱导成后脑神经细胞。多能干细胞几乎能变成任何类型的细胞，可偏偏在后脑这里卡住了，这让研究脑干的工作一直受限。
研究合著者、斯坦福发育生物学家拉扬·乔凯在声明中给出了一个可能的解释：以前的科学家，大概是在试图从前脑和中脑的祖细胞里生成后脑神经元。而根据这项研究，这条路根本走不通。
理解了这一点之后，乔凯、罗和同事们成了第一支成功把人类多能干细胞变成有功能的后脑运动神经元的团队。
罗在声明中说，这个发现意味着，我们现在可以在培养皿里培养来自后脑的神经元，并研究它们的功能。
不是所有人都买账
不过，这个"大脑起源于两套神经系统"的说法，并没有得到一致认可。
加州大学旧金山分校的神经生物学家亚历克斯·波伦没有参与这项研究。他告诉《自然》杂志，很难证明他们发现的那两群不同的细胞，不是来自同一种短命的祖细胞。
弗雷德·哈钦森癌症中心的发育生物学家塞西莉亚·莫恩斯也不相信这两群祖细胞的命运已经完全注定。她同样没有参与这项研究，并表示自己见过细胞互换"命运"，哪怕只是短暂的一段时间。
争议归争议，这项研究在理解和治疗影响脑干的疾病这条路上，仍然算得上是关键的一步。
回到最开始那个问题——你之所以能一边呼吸一边思考，可能正是因为你的脑袋里，装着两套被时间挤在一起的古老系统。
它们各自干了几亿年的活，然后被塞进了同一个颅骨里，从此再没分开过。
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