牙牙學(xué)語的時候,我們就知道:人有兩個寶,雙手和大腦。大腦由左右兩個大腦半球組成,左腦和右腦負(fù)責(zé)不同的任務(wù),右腦半球控制左半身的活動,左腦半球則控制右半身的活動,因此,如果右腦半球受損,左半身便無法正常的活動。這種功能的側(cè)化和相關(guān)的大腦不對稱在人類身上有很好的記錄,但在我們現(xiàn)存的近親類人猿身上,關(guān)于大腦不對稱的了解卻很少。
大腦3D繪圖
利用內(nèi)切圖(大腦在頭蓋骨上的印記),科學(xué)家們現(xiàn)在對長期以來認(rèn)為人類大腦不對稱的模式是獨一無二的觀點提出了挑戰(zhàn)。他們在黑猩猩、大猩猩和猩猩身上發(fā)現(xiàn)了同樣的不對稱模式。然而,在這一模式中,人類是最易變的。這表明,人類獨特的認(rèn)知能力,如語言,可能是通過適應(yīng)一種祖先的不對稱模式而進(jìn)化出來的。
我們的左右腦專門負(fù)責(zé)某些認(rèn)知能力。例如,在人類中,語言主要是在左半球處理的,而右手是由左半球的運動皮層控制的。大腦形態(tài)的不對稱性反映了功能的偏側(cè)化。左腦和右腦在大腦解剖學(xué)、神經(jīng)細(xì)胞分布、連接和神經(jīng)化學(xué)上有細(xì)微差別。大腦外部形狀的不對稱性甚至可以在細(xì)胞內(nèi)觀察到。大多數(shù)人都有一個更突出的左枕葉(位于大腦后部)和一個更突出的右額葉的組合。
神經(jīng)元在大腦深度的場效應(yīng)
大腦不對稱通常被認(rèn)為是人類大腦功能和認(rèn)知的關(guān)鍵,因為它反映了功能的側(cè)化。然而,對靈長類動物的比較研究很少,而且還不知道大腦不對稱的哪些方面是人類獨有的。根據(jù)先前的數(shù)據(jù),科學(xué)家們認(rèn)為大腦不對稱的許多方面是最近才出現(xiàn)的,是在人類譜系與現(xiàn)存的近親黑猩猩譜系分離之后。
馬克斯·普朗克進(jìn)化人類學(xué)研究所和維也納大學(xué)的研究人員在一篇新論文中測量了人類和類人猿的內(nèi)切細(xì)胞的大小和形狀不對稱的模式。“大型猿類的大腦很少用于研究,但我們已經(jīng)開發(fā)出從頭骨中提取大腦不對稱數(shù)據(jù)的方法,這更容易獲得?!边@使我們的研究成為可能。
人類的大腦頭骨醫(yī)用X射線成像
研究小組發(fā)現(xiàn),人類和大多數(shù)類人猿的不對稱程度大致相同。平均而言,只有黑猩猩的不對稱程度比人類、大猩猩和猩猩要低。他們也研究不對稱的模式,不僅可以證明人類,而且黑猩猩、大猩猩和紅毛猩猩之前顯示不對稱模式描述為典型的人類:左枕葉,右側(cè)額葉、右顳極、右側(cè)小腦葉更多突出的相對側(cè)部分。
“更讓我們驚訝的是,”該研究的合著者Philipp Mitteroecker說,“人類在這種不對稱中最不一致的地方是,在最常見的模式周圍存在著大量的個體差異。”作者認(rèn)為這是大腦功能和發(fā)育模塊化增強的表現(xiàn)。例如,人類枕葉和小腦的差異投射的相關(guān)性比類人猿要小。這個發(fā)現(xiàn)很有趣,因為人類的小腦經(jīng)歷了戲劇性的進(jìn)化變化,因此它的不對稱性似乎也受到了影響。
研究人員發(fā)現(xiàn)了一種共同的不對稱模式,但人類的可變性更大,這對解釋人類大腦的進(jìn)化很有吸引力。在沒有其他考古數(shù)據(jù)的情況下,我們的一個祖先化石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯示出這種不對稱性,不能再被解釋為人類特有的大腦功能偏側(cè)化的證據(jù)。該研究的合著者Philipp Gunz解釋說:“這種共享的大腦不對稱模式在人類譜系起源之前就已經(jīng)進(jìn)化了。人類似乎已經(jīng)建立了這種形態(tài)模式來建立與典型人類行為相關(guān)的大腦功能側(cè)化?!?/p>