斯坦福医学院研究人员提出，大脑的前部与后部或许不是由同一种早期神经细胞一路“细分”出来的。相反，在胚胎发育很早阶段，就存在两套彼此独立、互不重叠的前体程序：表达 Otx2 的谱系形成前脑和中脑，表达 Gbx2 的谱系则走向后脑，也就是包括脑干在内的区域。1

这项发现的重点不在于成年人大脑被分成两个互不相连的部分，而在于其发育起点不同。成年脑区当然彼此连接、协同工作；研究改变的是我们对它们如何在胚胎中被建立起来的理解。

小鼠胚胎中，两类前体细胞很早便分道扬镳

研究团队考察了处于原肠胚形成期的小鼠胚胎——这是胚胎建立身体前后轴等基本格局的早期阶段。他们发现，前方的神经外胚层细胞表达 Otx2，其后代将形成前脑和中脑；后方另一群细胞表达 Gbx2，并承诺形成后脑。1

关键证据是，两类细胞从研究所观察到的最早阶段起就从不重叠。这支持一种不同于传统渐进式分区模型的解释：前脑/中脑和后脑并非先共享一个通用神经前体、随后才被赋予前后身份，而是从一开始就沿着并行的发育程序推进。

染色质状态为“不同命运”提供了另一层证据

研究人员还分析了细胞的染色质状态。染色质可理解为 DNA 在细胞核内的包装与开放程度，它会影响哪些基因能够被细胞调用。

前方和后方神经外胚层显示出不同的染色质特征。研究团队认为，这意味着两群细胞不只是后来接受不同外部信号的可互换材料，而是已经具有不同的发育承诺。

此前研究已表明，Otx2 和 Gbx2 分别标记未来中脑—后脑交界附近相对的区域：Otx2 对前脑和中脑发育必不可少，Gbx2 则与前部后脑的形成有关。1 新研究把这一分界追溯到了更早的、彼此独立的前体细胞群。

这为何改变了制造脑干神经元的方法

这项发育学发现也直接影响了干细胞实验策略。

如果后脑本就来自独立的 Gbx2 相关路线，那么先制造一种偏前部的神经前体，再试图把它强行“后化”为脑干细胞，可能会跨越一个在正常发育中并不容易跨越的界限。研究人员因此改为让人类多能干细胞沿后部发育程序分化。

据斯坦福医学院介绍，这种方法在体外生成了具有功能的人类后脑运动神经元：这些细胞能够发放动作电位，并表现出与参与面部动作和吞咽控制的后脑区域相关的分子特征。1

对脑干相关疾病研究意味着什么

后脑运动神经元与脑干功能密切相关。吞咽、呼吸等功能受损，可见于脊髓性肌萎缩症和肌萎缩侧索硬化症（ALS）等疾病的病程中。

拥有区域身份更准确的细胞模型，可能让研究人员更有针对性地研究易受损神经元及其疾病机制。不过，这并不意味着已经找到治疗方法，也不能说明培养皿中的细胞复现了疾病的全部复杂性。眼下更现实的意义，是为脑干谱系神经元提供了此前较难获得的研究模型。

跨物种比较：这套发育逻辑可能十分古老

研究团队还在鸡胚、斑马鱼胚胎以及橡实蠕虫中报告了类似的前后两路组织。橡实蠕虫是与脊椎动物亲缘关系较远的后口动物。基于这些物种间的共同发育格局，研究人员推断，这种前后分工的基本组织方式可能可追溯至约5.5亿年前。1

这是一项基于跨物种比较得出的进化推断，并不表示现代不同动物的大脑完全相同。更可能被保留下来的，是一条基本的发育原则：不同的前部和后部神经程序，最终共同组装为一个高度整合的神经系统。

“两个器官”该如何准确理解

“两个独立器官”的说法颇具冲击力，但应限定在发育学语境中理解。它不意味着成年人拥有两个断开的脑，也不意味着前脑和后脑能够各自独立运作。

该研究所支持的核心结论是：**前脑/中脑与后脑似乎源于两条在胚胎早期就不重叠的前体谱系。**这一视角也解释了为何在培养体系中制造真正具有脑干身份的细胞如此困难，以及为何遵循正确的胚胎发育路线会带来差异。1

斯坦福医学院研究人员提出，大脑的前部与后部或许不是由同一种早期神经细胞一路“细分”出来的。相反，在胚胎发育很早阶段，就存在两套彼此独立、互不重叠的前体程序：表达 Otx2 的谱系形成前脑和中脑，表达 Gbx2 的谱系则走向后脑，也就是包括脑干在内的区域。1

这项发现的重点不在于成年人大脑被分成两个互不相连的部分，而在于其发育起点不同。成年脑区当然彼此连接、协同工作；研究改变的是我们对它们如何在胚胎中被建立起来的理解。

小鼠胚胎中，两类前体细胞很早便分道扬镳

研究团队考察了处于原肠胚形成期的小鼠胚胎——这是胚胎建立身体前后轴等基本格局的早期阶段。他们发现，前方的神经外胚层细胞表达 Otx2，其后代将形成前脑和中脑；后方另一群细胞表达 Gbx2，并承诺形成后脑。1

关键证据是，两类细胞从研究所观察到的最早阶段起就从不重叠。这支持一种不同于传统渐进式分区模型的解释：前脑/中脑和后脑并非先共享一个通用神经前体、随后才被赋予前后身份，而是从一开始就沿着并行的发育程序推进。

染色质状态为“不同命运”提供了另一层证据

研究人员还分析了细胞的染色质状态。染色质可理解为 DNA 在细胞核内的包装与开放程度，它会影响哪些基因能够被细胞调用。

前方和后方神经外胚层显示出不同的染色质特征。研究团队认为，这意味着两群细胞不只是后来接受不同外部信号的可互换材料，而是已经具有不同的发育承诺。

此前研究已表明，Otx2 和 Gbx2 分别标记未来中脑—后脑交界附近相对的区域：Otx2 对前脑和中脑发育必不可少，Gbx2 则与前部后脑的形成有关。1 新研究把这一分界追溯到了更早的、彼此独立的前体细胞群。

这为何改变了制造脑干神经元的方法

这项发育学发现也直接影响了干细胞实验策略。

如果后脑本就来自独立的 Gbx2 相关路线，那么先制造一种偏前部的神经前体，再试图把它强行“后化”为脑干细胞，可能会跨越一个在正常发育中并不容易跨越的界限。研究人员因此改为让人类多能干细胞沿后部发育程序分化。

据斯坦福医学院介绍，这种方法在体外生成了具有功能的人类后脑运动神经元：这些细胞能够发放动作电位，并表现出与参与面部动作和吞咽控制的后脑区域相关的分子特征。1

对脑干相关疾病研究意味着什么

后脑运动神经元与脑干功能密切相关。吞咽、呼吸等功能受损，可见于脊髓性肌萎缩症和肌萎缩侧索硬化症（ALS）等疾病的病程中。

拥有区域身份更准确的细胞模型，可能让研究人员更有针对性地研究易受损神经元及其疾病机制。不过，这并不意味着已经找到治疗方法，也不能说明培养皿中的细胞复现了疾病的全部复杂性。眼下更现实的意义，是为脑干谱系神经元提供了此前较难获得的研究模型。

跨物种比较：这套发育逻辑可能十分古老

研究团队还在鸡胚、斑马鱼胚胎以及橡实蠕虫中报告了类似的前后两路组织。橡实蠕虫是与脊椎动物亲缘关系较远的后口动物。基于这些物种间的共同发育格局，研究人员推断，这种前后分工的基本组织方式可能可追溯至约5.5亿年前。1

这是一项基于跨物种比较得出的进化推断，并不表示现代不同动物的大脑完全相同。更可能被保留下来的，是一条基本的发育原则：不同的前部和后部神经程序，最终共同组装为一个高度整合的神经系统。

“两个器官”该如何准确理解

“两个独立器官”的说法颇具冲击力，但应限定在发育学语境中理解。它不意味着成年人拥有两个断开的脑，也不意味着前脑和后脑能够各自独立运作。

该研究所支持的核心结论是：**前脑/中脑与后脑似乎源于两条在胚胎早期就不重叠的前体谱系。**这一视角也解释了为何在培养体系中制造真正具有脑干身份的细胞如此困难，以及为何遵循正确的胚胎发育路线会带来差异。1