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灵长类大脑遵循可预测的发展模式

在理解大脑进化的突破中,神经科学家已经证明,灵长类大脑之间的差异 - 从微小的mar猴到人类 - 可以在很大程度上被解释为同一遗传程序的后果。

在发表于“神经科学杂志”的研究中,Marcello Rosa教授及其在蒙纳士大学生物医学科学学院的团队及​​其在巴西里约热内卢联邦大学的同事使用计算机模拟来证明人类某些领域的实质性扩大。对高级认知至关重要的大脑反映出各种大小的灵长类动物都能看到的一致模式。

这一发现表明,神经回路如何负责我们认为独特的人类特征 - 例如计划,做出复杂决策和说话的能力 - 可能仅仅是大脑进化的自然结果。

罗莎教授说:“长期以来,我们已经知道人类大脑的某些区域比根据猴子大脑的组织方式所预期的要大得多。”

“没有人意识到,这种选择性扩大是自灵长类动物出现以来一直存在的趋势的一部分。”

使用公共可用的脑图,MRI成像数据和建模软件,神经科学家比较了人类和三种猴子的不同脑区的大小:mar猴,卷尾猴和猕猴。他们发现,两个区域,即侧前额叶皮层和颞顶叶交界处,与大脑的其他部分不成比例地扩张。

前额皮质与长期计划,人格表达,决策和行为矫正有关。颞顶叶交界与自我意识和自我区分有关。

主要作者,生理学系的Tristan Chaplin将于明年开始攻读博士学位。他说,研究结果表明,大脑的这些区域以可预测的方式不成比例地增长。

“我们发现大脑越大,这些区域越大,”特里斯坦说。

“当你从一只小猴子到大猴子 - 从一只小猴子到猕猴 - 前额皮质和颞顶叶连接相对于皮质的其他部分变得更大,当你将猕猴与人类进行比较时,我们再次看到同样的事情。”

“这种趋势反对这样的观点,即特定的人类突变给了我们这些更大的区域和更高的认知和行为,但是当你长出更大的大脑时会发生什么,”特里斯坦说。

罗莎教授说,灵长类动物的模式是完全分开进化的。

罗莎教授说:“如果你比较南美洲的卷尾猴和亚洲的猕猴,它们的大脑几乎是相同的,虽然它们是在世界的两侧发展起来的。它们都反映了灵长类大脑如何生长的遗传计划。”

这是对几种灵长类动物进行的第一次计算比较研究。特里斯坦现在希望与动物园合作,检查我们最近的灵长类亲戚,黑猩猩和大猩猩是否也像他的理论所预测的那样组织大脑区域。

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