新研究确定了大脑中具有人类特色的意想不到的部分

长期以来，科学家们一直试图通过将人脑与其他灵长类动物进行比较来了解人脑。研究人员仍在试图了解是什么让我们的大脑与最近的亲戚不同。

我们最近的研究可能通过采用一种新方法让我们更近了一步——比较大脑内部连接的方式。

维多利亚时代的古生物学家理查德·欧文错误的论点人脑是唯一包含称为小海马体的小区域的大脑。他声称，这使它在动物界中独一无二，因此，人类大脑显然与其他物种无关。

从那时起，我们对大脑的组织和功能学到了很多东西，但仍有很多东西需要学习。

大多数研究将人脑与其他物种的大脑进行比较关注大小.这可以是大脑的大小、大脑相对于身体的大小，或者大脑部分相对于其余部分的大小。

然而，大小的测量并不能告诉我们任何关于大脑内部组织的信息。例如，尽管巨大的大象的大脑包含的神经元是人脑的三倍，这些神经元主要位于小脑中，而不是通常与人类认知能力相关的新皮层中。

直到最近，研究大脑的内部组织还是一项艰苦的工作。问世医学成像技术然而，它开辟了新的可能性，可以快速、非常详细地观察动物的大脑内部，而不会伤害动物。

我们使用了公开可用的核磁共振成像白质的数据，即连接大脑皮层各部分的纤维。脑细胞之间的通信沿着这些纤维进行。这会消耗能量，因此哺乳动物的大脑连接相对稀疏，将通信集中在几个中央通路上。

每个大脑区域的连接告诉我们很多关于它的功能。任何大脑区域的连接集都非常具体，以至于大脑区域都有一个独特的连接指纹.

在我们的研究中，我们比较了人类、黑猩猩和猕猴大脑的这些连接指纹。

黑猩猩和倭黑猩猩一起，是我们现存最近的亲戚。猕猴是科学界最广为人知的非人类灵长类动物。将人类大脑与这两个物种进行比较意味着我们不仅可以评估我们大脑的哪些部分对我们来说是独一无二的，还可以评估哪些部分可能与我们的非人类亲属共享遗传。

大部分以前的研究在人脑中，独特性一直集中在前额叶皮层，这是我们大脑前部与复杂思维和决策相关的一组区域。我们确实发现，前额叶皮层的某些方面在人类身上具有我们在其他动物中找不到的连接指纹，特别是当我们将人类与猕猴进行比较时。

但我们发现的主要差异并不在前额叶皮层。它们位于颞叶，颞叶是皮层的很大一部分，大约位于耳朵后面。

在灵长类动物大脑，该区域致力于对来自我们两个主要感官（视觉和听觉）的信息进行深度处理。最引人注目的发现之一是在颞叶皮层的中间部分。

驱动这种区别的特征是弓状束，这是一种连接额叶和颞叶皮层的白质束，传统上与人类的语言处理有关。大多数（如果不是全部）灵长类动物都有弓状束但它在人脑中要大得多。

然而，我们发现只关注语言可能太狭隘了。通过弓状束连接的大脑区域也参与其他认知功能，例如整合感觉信息和处理复杂的社会行为。

我们的研究是第一个发现弓状束参与这些功能的研究。这一见解强调了人脑进化的复杂性，表明我们的高级认知能力并非像科学家认为的那样来自单一的变化，而是通过大脑连接的几个相互关联的变化产生的。

虽然中颞弓束是语言处理的关键参与者，但我们也发现在颞叶皮层后部更偏远的区域物种之间存在差异。

这个颞顶交界区在处理有关他人的信息，例如理解他人的信仰和意图，这是人类社交互动的基石。

在人类中，这个大脑区域与大脑处理复杂视觉信息（例如面部表情和行为线索）的其他部分有着更广泛的联系。这表明我们的大脑天生就能够处理比灵长类亲戚更复杂的社会处理。我们的大脑天生就具有社交性。

这些发现挑战了驱动人类智能出现的单一进化事件的观点。相反，我们的研究表明大脑进化是分步发生的。我们的研究结果表明，猿类的额叶皮层组织发生了变化，其次是导致人类的谱系中颞叶皮层的变化。

理查德·欧文 （Richard Owen） 在一件事上是对的。我们的大脑在某种程度上与其他物种的大脑不同。我们有一个灵长类动物的大脑，但它的连通性使我们比其他灵长类动物更具社交性，使我们能够通过口语进行交流。

罗吉尔·马尔斯， 神经科学教授，牛津大学和凯瑟琳·布莱恩特， 神经科学博士后研究员 ，艾克斯-马赛大学 （AMU）

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