由于更灵活的大脑遗传学,人类可以超越黑猩猩

与大多数其他动物相比,黑猩猩非常聪明:它们使用工具,与复杂的发声进行交流,并且是很好的问题解决者。 但是,与黑猩猩一样聪明,他们的脑力与我们自己的脑力相比显得相形见绌。 许多因素有助于使人类的大脑优于黑猩猩,但新的研究表明,对人类大脑发育的更松散的遗传控制使我们能够比我们的灵长类动物更灵活地学习和适应我们的环境。

新皮质 - 大脑的最外层,以波浪状的脑沟或脑褶为特征 - 是为所有灵长类动物提供特殊智力的区域。 在黑猩猩和人类中,这个大脑区域在出生后持续增长和组织多年,使我们能够在社交中学习和发展。 大脑响应环境线索进行重组的能力被称为可塑性,正是这种灵活性使我们能够学习出生时从未知道的事物; 例如,如何绑鞋,或做微积分问题。 当他们选择合作修饰练习之类的东西时,黑猩猩表现出可塑性。 但今天在线发表在“ 美国国家科学院院刊”上的一项新研究表明, ,从而使环境在我们的神经发育中发挥更大的作用。

史密森尼热带研究所理论生物学家玛丽说:“我可以欣赏这些结果,因为它们通过对密切相关物种的比较来说明和强化过去一些进化生物学家所怀疑的东西,即可塑性本身可以进化的事实。” Jane West-Eberhard,没有参与这项研究。

为了弄清楚遗传学如何塑造大脑,华盛顿特区乔治华盛顿大学(GWU)的科学家使用MRI扫描检查了218名人类和206只黑猩猩的大脑。 至关重要的是,研究人员可以获得黑猩猩的详细家谱,从而可以测量与遗传相关的个体大脑的相似性。 同样,从数据库中有意选择来自相关人类(包括双胞胎)的MRI扫描进行分析。 研究人员测量了大脑尺寸和脑沟形状和位置因素的差异,这些因素已被证实可反映先前研究中大脑的潜在皮层组织。

在大小方面,家庭成员的大脑差异没有太大差异:两个物种的密切相关的个体往往具有非常相似的脑容量。 然而,脑沟讲述了一个不同的故事:与黑猩猩相比,密切相关的人类在其皮层中的波浪形凹槽的形状和位置变化要大得多。 例如,两个黑猩猩兄弟会比两个人类兄弟拥有更多相似的阴茎。 这意味着与人类相比,黑猩猩对其大脑发育方式以及学习新行为或技能的能力有更大的限制。

随着遗传学在人类中占据一席之地,我们的大脑更容易受到外部影响。 这使得与其他个体的环境,经验和社交互动在组织大脑皮层中发挥更加戏剧性的作用。 研究的主要作者,GWU人类学家AidaGómez-Robles说,可塑性的增加很可能是推动我们原始人类祖先在智力方面超过其他灵长类动物的特征之一。 该团队还推测,出生时大脑发育不全可能有助于增加神经可塑性。 相对于新生的黑猩猩,人类婴儿出生时脑部欠发达,使我们更加无助,但在出生后允许更多的大脑发育,外部世界可以发挥更大的作用。

科学家们还指出,这种延迟发育的模式似乎在进化时期有所增加,我们的原始人类祖先可能会相对于现代黑猩猩慢慢获得更大,更大的塑料大脑。 这方面的证据来自化石证据,这表明新皮质在早期人类中随着时间的推移而扩大和重组。

新的结果表明,随着大脑越来越大并进入一个欠发达国家的世界,放松其组织的遗传控制变得越来越有利,基本上提供了更大,更空白的画布用于适应和学习。 该研究认为,这种能够根据我们的环境塑造大脑的能力,可以提供生物进化和文化进化之间的联系。