进化 增了2倍体积 退化 从25岁开始

核心提示: 杜说,大脑容量的变化也是如此,现有物种进化出更大容量的大脑,随着脑容量大的物种出现,脑袋小的物种逐渐灭绝了。那么下面的内容可要引起注意了,《科学报道》期刊上的一项新研究发现,人类的大脑从25岁起就开始“变老”了,而在此之前,研究人员认为这一过程要到“不惑之年”才开始。

我们的大脑一直在进化,这是怎样的过程?现代人类的大脑是我们最近的、还在世的“近亲”黑猩猩的三倍,为什么会产生如此大的差距?这一问题已经困扰了进化专家们数十年。近日,一项新研究让科学家“刷新”了认知——人类大脑的进化速度比此前预想的更加缓慢,这项对不同人类物种的近百化石的研究发现,大脑的进化过程是缓慢而连贯的,并不是简单地呈现出“阶梯状”。而相比于之前研究的大脑从不惑之年开始退化,最新研究显示,25岁开始大脑就开始“衰老”了。

进化

过去300万年体积增加两倍

在过去的300万年中,人类大脑的体积增加了两倍(是之前的三倍)。近日发表在英国皇家学会生物研究期刊上的研究显示,人类在进化中发展出了文化、语言和制造工作的能力,复杂性的加剧导致了这种改变。

该研究的第一作者安德鲁·杜和他的同事们一共观察了来自13个不同人类物种的94个化石——从320万年前的南方猿到前现代物种。最远可以追溯到南方古猿阿法种还在地球上漫步的时期,该物种中最有名的“名人”就是在1974年埃塞俄比亚发现的雌性猿人“露西”了。

研究小组对这些保留了大脑体积证据的人类化石数据进行了比较,其中,生活在50万年前的直立人的大脑体积开始接近现代人类的大脑体积。

“在过去的300万年里,大脑的平均大小一直在不断地增加。”杜说道。研究表明,这种变化是由种群进化、脑容量大的物种的引入和脑容量小的物种灭绝驱使的。大脑的体积是人类最显著的特征之一,这与文化的复杂性、语言、工具制作以及其他让人类与众不同的因素有关。

大脑容量小的物种逐渐灭绝

最早古人类的大脑大小和黑猩猩一样,而从那以后就开始有了巨大的变化,所以,了解我们如何达到现在的水平至关重要。

乔治华盛顿大学人类发源学教授,资深作家伯纳德·伍德将这一过程形容成走斜坡而不是走楼梯。如果把进化至此的大脑看作大楼的入口,那么这套路是靠斜坡慢慢走上来的,而不是一节一节地大步迈台阶。传统观点认为,我们的大脑之所以进化到如此地步,是因为我们的祖先一代比一代更加聪明,不过现实却更加复杂。“大脑的体积和行为之间没有明确的联系。”伍德说。

研究人员将这一过程比喻成一名橄榄球教练如何建立一支更强、更壮的阵容。要想达到这一目标有两个办法,第一个方法是让所有的队员都进行训练,通过各种重量训练将身体练壮。第二个方法是一边招募更重、体型更壮的新球员,一边裁掉个头更小的球员,这样一来,球队的平均体重就会有所上升。

杜说,大脑容量的变化也是如此,现有物种进化出更大容量的大脑,随着脑容量大的物种出现,脑袋小的物种逐渐灭绝了。

脑形状与人类行为发展同步

德国马克斯普朗克进化人类学研究所的研究人员发现,除了体积,我们的大脑形状也在进化中发生了重大的变化,而这一过程要追溯到大约10万年前至3.5万年前了。现代人的大脑呈现出一种类似球形的,圆的、不那么突出的形状。相比之下,尼安德特人的大脑则更偏向于细长型。

我们的大脑形状的进化与人类行为的重大发展同步:造工具→开发出工作和长期记忆→拥有自我意识→使用语言→计划活动→理解数字→注意周围的环境→培养出感情,随着顶叶区和小脑的增大,大脑开始变得更像球形。

退化

25岁之后脑脊液流速改变

觉得“老祖宗”的进化和自己没有关系?那么下面的内容可要引起注意了,《科学报道》期刊上的一项新研究发现,人类的大脑从25岁起就开始“变老”了,而在此之前,研究人员认为这一过程要到“不惑之年”才开始。

该研究发现,当年龄超过25岁时,脑脊液的流动速度会发生改变。脑脊液的流动与呼吸和心率有关,另外,脑脊液的变化也与多发性硬化和高血压等病症有关。目前还不清楚这种变化是否与失智症等大脑疾病有关。

之前的研究表明,当一个人超过40岁后,大脑的体积和重量每十年就会下降约5%。研究人员称,该发现是基础,进一步研究可能会在各种神经退行性疾病以及与年龄相关的疾病理解和诊断方面开辟出新领域,从而改善诊断程序和病人的预后诊断。

伦敦帝国理工学院此前进行的研究发现,人到中年,使器官发挥作用的大脑灰质“缩水”与细胞死亡有关,而促进神经丛之间交流的白质似乎也在40岁左右开始下降。

这也是髓鞘退化开始出现的时候,髓鞘是一种围绕着神经细胞的脂肪物质,负责保障确保神经系统的正常功能。研究人员认为这种变化是由多巴胺和血清素的减少造成的。

陈小丹 编译

     责任编辑:mhx
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