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人类如斯不同凡响:大脑非常周详

2019-05-23 09:12:23 暂无 阅读:1655 评论:0

若是我们假设一个很极端的实验:把十几个蹒跚学步的孩子丢到艳丽的波利尼西亚岛上,给他们供应房子和充沛的食物,然则没有电脑和手机,也没有金属对象,等他们长大后会像我们所知的人类或其他灵长类动物一般吗?他们会发现说话吗?若是没有文化和手艺的魔力,人类和黑猩猩会有什么分歧吗?

没有人知道究竟(伦理划定禁止用幼儿做实验)。自20世纪70年月初以来,生物科学范畴的科学家一次又一次在无意中发现统一条暗示:人类是不同凡响的,但又不像我们想象的那么举世无双。

神经学家、遗传学家和人类学家都测验解答人类的奇特性问题,他们寻找特别的大脑区域、奇特的基因和人类特有的行为,但究竟恰恰相反,他们发现了更多的证据,表明分歧物种之间存在配合的关联。

在曩昔,主流的假说存眷的是行为学。“人类是独一会使用对象的动物”“人类是独一有文化的动物”“人类是独一能教育子女的动物”等等,但跟着时间的推移,大多数猜测都被证实是错误的。

人类是不是举世无双的这个问题变得越来越神秘,因为几乎所有我们发现的器材都指向相反的偏向,即生物学家所谓的“保守性”——演化倾向于一次又一次地使用很多沟通的基因、神经递质和大脑回路。

例如,我们能够想象大脑的整体剖解构造。众所周知,人类的大脑分为左、右两个半球,黑猩猩也是如斯,若是把大脑划分为额叶、颞叶、顶叶和枕叶等区域呢?

没错,黑猩猩的大脑也能够这么划分,马、猫和松鼠同样如斯。大脑的根基构造是我们与所有哺乳动物共有的,使我们不同凡响的是大脑外层的六层构造新皮质吗?不,黑猩猩(以及其他哺乳动物)也有!那么布洛卡区呢?布洛卡区是人类大脑中与说话关联最慎密的区域,但在黑猩猩的大脑中也同样存在。

与此同时,人类大脑的组织要比预想的复杂得多:你读到的几十年前关于大脑组织的概念都被证实过于简化了,以布洛卡区为例,众所周知,布洛卡区介入说话运动,但该区域也在肌肉掌握、音乐甚至模拟中施展感化。

事实上,大脑的很多其他部门,好比前额皮质,甚至小脑,都在说话中都饰演着主要的脚色,说话并不局限于大脑中某个微小而清楚的角落,而是与大脑的大部门区域都有关系。

更具有挑战性的是,大脑的各个区域都没有标注名称,相反,它们的性质和界限都必需基于物理“地标”(如皮层组织的沟壑)、神经元的外形,以及对分歧化学物质回应的体式等诸多身分推导而出。

即使有最进步的手艺,这种推导也是非常艰难的工作,就像试图经由看窗外移动的火车来判断你是在成都照样在重庆。因为这两座城市从外观上看很多方面都十分相似,让人难以差别。

整个新皮质(只有哺乳动物才有的大脑部门)都是六层的薄片构造,所以大脑外层的分歧区域(占大脑体积的大部门)看起来更相似,而不是更分歧。即使在显微镜下,人类的脑组织看起来也非常像灵长类动物的脑组织。

我们已经从等候发现人类特有的大脑区域,然则直到如今照样没有找到,所以我们转向寻找二级差别。我们会问如许的问题,“人类摆布半球的纰谬称性是否比黑猩猩的颞平面更严重?”这有点像在说纽约分歧于巴黎的处所,是屋顶上有更多的水塔,或许这是真的,但并不克真正注释为什么这两个城市给人的感受如斯分歧。

早在20世纪70年月初科学家就发现,若是将人类和黑猩猩的DNA进行对照,你会发现二者是如斯相似,以至于能够一定它们一起头就几乎完全沟通。

如今人类的基因组已经测序完成,人类基因组中几乎每个基因在黑猩猩基因组中都有对应的基因,反之亦然。即使只看单个字母(核苷酸),也能够发现人类和黑猩猩的基因组惊人地相似。

事实上,我们基因组中的每一个基因——从发生多巴胺和血清素的基因,到有助于记忆掌握的BDNF和COMT等基因——在黑猩猩基因组中都有对应的基因。甚至与人类说话有着决意性关联的FOXP2基因也是如斯。在与FOXP2基因所编码卵白质成家的715种氨基酸中,人类和黑猩猩只有两种氨基酸的不同。

截止2013岁首,我们仍然不知道哪些基因对人类与黑猩猩的分歧至关主要,但我们知道,从基因上来说,人类和黑猩猩的相似点比分歧点更多。

为什么人类和黑猩猩的生活如斯分歧,但在生物学上却如斯相似?谜底的第一部门是显而易见的:人类和黑猩猩在400万到700万年前才从一个配合的祖先分化出来,在那之前,生物共享着漫长演化史中的每一步。1.5亿年前,哺乳动物分化出来;几十亿年前,单细胞生物显现。从演化的尺度来权衡,700万年是相当短暂的。

谜底的第二部门从第一部门成长而来,在于演化改变若何动态地发生感化。原则上,当一个工程师建造新的器材时,他或她会有一种从新起头的奢靡,或许是用一种新材料,好比钢铁来取代雷同木头的旧材料,或许用一种电力驱动的动员机来取代汽油动员机——大规模的改变能带来基本性的改善。

你不克简洁地让一个物种下线,然后发布人类2.0。相反,每一次新的成长都竖立在祖先形态的根蒂上,用伟大的生物学家弗朗索瓦·雅各布的不朽名言来说,演化就像“一个修补匠,他不知道本身究竟要做什么,但他会行使身边发现的任何器材,无论是绳子、木头碎片照样旧纸板。”

简而言之,演化就像修补匠一般能用手头所有的一切来制造某种可行的器材。人类的大脑是经由调整后的灵长类动物大脑,不是什么全新的、从零起头成长起来适应我们特别生活需要的器材。

人类的生活体式或者与黑猩猩非常分歧,但我们的生物学构造蓝图必然只能呈现为对继续自最后一个配合祖先的遗传物质的适度修补。说话,无论它是若何在我们的大脑中被具现化,相对于人类从最后配合祖先那边继续的心智机制来说,也只代表了相对微小的认知增加。人类每一次认知立异背后的生物学根蒂都是如斯。

看起来,科学家在大脑中寻找人类奇特性的根蒂就像大海捞针一般,事实也切实如斯。任何使我们举世无双的器材都竖立在10亿年来配合祖先的根蒂上。人类永远不会抛却证实本身在动物界中的不同凡响,但我们也不克回避如许一个事实:我们的脑筋只是对一个陈旧蓝图的适度调整,而这个蓝图在我们显现之前数百万年时就已经形成。

人类如斯不同凡响:大脑非常周详

文章出处:新浪科技

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