Science新聞:誰(shuí)成就了人類大腦
日期:2015-11-18 08:52:15
與其它動(dòng)物相比,黑猩猩是相當(dāng)聰明的:它們能使用工具,用復(fù)雜的聲音交流,也能較好地解決問(wèn)題。不過(guò),黑猩猩的大腦還遠(yuǎn)不能與人類大腦媲美。那么人類大腦為何如此強(qiáng)大呢?Science網(wǎng)站介紹的一項(xiàng)新研究指出,人類大腦發(fā)育的遺傳學(xué)控制更為松散,使我們能夠更加靈活的學(xué)習(xí)和適應(yīng)環(huán)境。
靈長(zhǎng)類動(dòng)物的高智能來(lái)自于以腦溝為特征的新皮層(neocortex)。黑猩猩和人類的新皮層在出生后可以繼續(xù)生長(zhǎng)和改組,這是學(xué)習(xí)和發(fā)展社會(huì)性的基礎(chǔ)。大腦根據(jù)環(huán)境線索進(jìn)行改組的能力,被稱為可塑性。正是因?yàn)橛羞@種能力,我們才能夠?qū)W習(xí)出生時(shí)不會(huì)的事情,比如系鞋帶或者微積分。George Washington大學(xué)的科學(xué)家們最近發(fā)現(xiàn),黑猩猩大腦受到的遺傳學(xué)控制更強(qiáng),環(huán)境在人類神經(jīng)發(fā)育中起到了更大的作用。這項(xiàng)研究發(fā)表在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊PNAS雜志上。
研究人員通過(guò)MRI掃描檢測(cè)了218名志愿者和206名黑猩猩的大腦。值得注意的是,他們獲得了黑猩猩的詳細(xì)家譜,檢測(cè)了近親之間的大腦相似性。當(dāng)然研究人員也收集了人類近親(包括雙胞胎)的MRI掃描數(shù)據(jù)。他們對(duì)腦容量、腦溝形態(tài)和位置進(jìn)行分析,這些因素可以反映大腦皮層的組織形式。
研究顯示,在黑猩猩和人類的近親之間,腦容量是非常相似的。不過(guò),人類近親之間的腦溝變化更大,黑猩猩兄弟的腦溝更為相似。也就是說(shuō),黑猩猩的大腦發(fā)展和學(xué)習(xí)能力受到了更大的限制。
我們?nèi)祟惖拇竽X對(duì)外界影響更為敏感,環(huán)境、經(jīng)驗(yàn)和社交互動(dòng)在大腦皮層的組織形式中起到更大的作用。高度的靈活性是一個(gè)決定性特征,幫助人類祖先在智力上超過(guò)其他靈長(zhǎng)類動(dòng)物,文章的第一作者Aida Gómez-Robles說(shuō)。研究人員還推測(cè),出生時(shí)沒(méi)有完全發(fā)育的人類大腦,有助于增加神經(jīng)系統(tǒng)的靈活性。人類嬰兒出生時(shí)的大腦還沒(méi)有新生黑猩猩發(fā)達(dá),但出生后有著更大的生長(zhǎng)空間,允許外界環(huán)境起到更大的作用。這種延遲發(fā)育模式是在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中逐漸形成的。
當(dāng)大腦變大到一定程度,大腦組織形式的遺傳學(xué)控制越松散就越有優(yōu)勢(shì),可以提供更大的適應(yīng)和學(xué)習(xí)空間。環(huán)境對(duì)大腦的這種塑造作用,說(shuō)明生物學(xué)進(jìn)化和文化進(jìn)化之間存在一定的關(guān)聯(lián)。