2600年前人类大脑:人脑是如何完整地存活了2600年的

健康新闻 7个月前 (01-10) 173次浏览

大约2600年前,一名男子在英国约克郡附近被砍头——出于什么原因,我们仍然不知道——他的头很快就埋在了泥土里。当研究人员在2008年发现他的头骨时,他们惊讶地发现,他的脑组织已经存活了数千年,甚至还保留着褶皱和沟槽。

2600年前人类大脑:人脑是如何完整地存活了2600年的

现在,研究人员认为他们知道原因。研究人员利用多种分子技术来检查剩下的组织,发现两种结构蛋白——作为神经元和星形细胞的“骨架”——在远古的大脑中更为紧密。在为期一年的实验中,他们发现这些聚集的蛋白质也比现代大脑中的更稳定。事实上,研究人员今天在《皇家学会界面杂志》上发表的报告称,这些古老的蛋白质团块可能有助于保存软组织的结构长达数年之久。

聚集蛋白是衰老和阿尔茨海默病等脑部疾病的标志。但是研究小组并没有在古代大脑中发现任何典型的蛋白质团块。科学家们仍然不确定是什么使这些蛋白质聚集在一起,但他们怀疑可能与埋葬条件有关,这似乎是一种仪式的一部分。与此同时,新的发现可能有助于研究人员从其他不易提取DNA的古代组织的蛋白质中收集信息。

它被称为英国最古老的大脑,距今2600年前,它属于一个铁器时代的人,这个人的头部很有可能受国击打,并被斩首。

2008年,约克考古基金会(York Archaeological Trust)的研究人员在约克大学(Hels)的赫斯灵顿铁器时代遗址(Helsington Iron Age site)进行挖掘,当时他们在富含粘土的坑中发现该男子的头骨正面朝下。

但是当清洁头骨时,他们意识到里面不仅有污垢。信托公司发现部门的雷切尔·库比特(Rachel Cubitt)说:“我凝视着头骨底部的孔,进行了调查,令我惊讶的是,看到了许多鲜黄色的海绵状物质。这与我以前见过的不同。”

研究人员证实它是保存完好的令人难以置信的大脑,并去除了头骨的顶部以供进一步研究。研究发现,它的历史可以追溯到铁器时代的开始(公元前482年至673年)。黄褐色团块中甚至大脑褶皱之类的细节仍然完好无损。

时间通常对软组织是致命的,除非有意保存,否则大脑、皮肤和头发中很少会被发现,这是由于称为自溶的快速分解过程,该过程几乎在死亡后立即开始,并且涉及分解组织的酶。大脑中有80%的水,这有助于快速降解过程。

但是,周二在《皇家学会接口杂志》上发表的一项关于赫斯灵顿大脑的新研究揭示了为什么它能够存活这么长时间而没有被故意保存。

作者在研究中写道:“对于自然环境中的千年来说,在室温下保存人脑蛋白质是不可能的。” 然而,这个幸存下来了。

伦敦大学学院皇后广场神经病学研究所的Axel Petzold博士领导了这项研究,原因是他对特定的大脑细丝感兴趣,这些细丝的行为就像是脚手架,可以维持大脑结构。他先前在神经丝和神经胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)方面取得了开创性的研究,这些蛋白将大脑中的物质保持在适当的位置。

在他们的研究中,佩佐德和他的同事意识到,经过这么长时间,这两条细丝仍然存在于大脑中,这让他们相信蛋白质支持了它的保存。

通常,蛋白质会更多地存在于大脑内部区域,称为白质。但就赫斯灵顿大脑而言,情况恰恰相反,并且发现它们高度集中在称为灰质的外部区域。

这意味着从大脑外部防止了自溶分解过程,基本上使它失活了。然后,这些蛋白质将自身紧密折叠在一起,从而进一步保护大脑。 这项研究表明,与正常的大脑结构相比,赫斯灵顿大脑显得收缩且紧凑。

据研究人员称,这对像阿尔茨海默氏症和痴呆症等神经退行性疾病有影响,这些疾病涉及有害的蛋白质折叠。

2020年5月31日更新:

这个2600年前人类大脑已被命名为“Heslington Brain”。

2008年,约克考古信托基金在英格兰约克郡的赫斯灵顿的一个坑里发现了一个头骨,里面有一个2600岁的人脑。这是在欧亚大陆发现的最古老的保存下来的大脑,并且被认为是世界上保存最好的古代大脑。这个头骨是在约克大学委托进行的一次考古挖掘中发现的,地点是在约克市郊区的新校园。在今天之前的2000-3000年间,这个地区被发现是发达的永久居住地。

一些可能是仪式性的物品被发现存放在几个坑里,包括头骨,它属于一个大概30多岁的男人。他在被用刀斩首之前被绞死,他的头骨似乎被立即埋葬。尸体的其余部分不见了。虽然不知道他为什么被杀,但有可能是人类的牺牲或仪式谋杀。

大脑是在清理头骨时被发现的。尽管头骨上的其他组织很久以前就已经消失了,但它仍然存活了下来。在约克医院提取大脑后,约克考古信托公司对其进行了一系列医学和法医检查,结果发现大脑完好无损,尽管它的体积已经缩小到原来的20%左右。它几乎没有腐烂的迹象,尽管由于埋藏过程中的化学变化,它的大部分原始材料已经被一种尚未鉴定的有机化合物所取代。

根据研究过它的考古学家和科学家的说法,大脑有一种“弹性的、豆腐样的结构”。虽然地下潮湿缺氧的环境似乎是一个重要的因素,但海斯林顿大脑为何存活下来还不清楚,研究仍在进行中,以阐明当地土壤条件如何有助于其保存。


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