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脑洞大开：你我为何变得如此聪明 2015-2-28 动物脑袋占身体比例越大,大脑皮层沟回越多越聪明(By Siｍon Rｏgerｓ） 回顾地球历史,这颗蓝色的星球上曾经存在过上千万种生命？ 为什么唯独人类变得如此聪明,如此这般强大,如此具有主宰一切的力量? 因为人类聪明,人类的脑袋与众不同。 基因组研究发现，人类与黑猩猩的基因大约98.5%是相同的,但人脑容量却是黑猩猩的３倍。人类的语言、社会组织和智力均远远超过猩猩，其原因便在于人类大脑的容量和体积都比猩猩的大。人类沟壑纵横的大脑，丰富的大脑皮层,让我们的认知、情感、记忆和学习更加强大。 那么,人类的大脑是如何变得如此厉害的呢? 回答这个问题,科学家需要非常复杂的研究手段。其中科学家最常用的方法是，对于人与黑猩猩之间的遗传差异，寻找突破点，然后利用老鼠为研究对象,做对照实验。首先要筛选出人类与近亲黑猩猩之间的有差异的基因，然后确定哪些基因与大脑神经分化有关。 科学家总共筛选出来5６个基因,用于研究大脑的进化。其中有个叫ARHＧAP11Ａ基因是人类与黑猩猩在6０0万年前分化之后,特化出来的基因,黑猩猩和老鼠都没有这个基因。AＲHGAP11A基因经过一定的生化过程和部分自我复制之后,形成另外一个重要的基因ARHＧAP１1B,而ＡRHGAP11B基因表达与大脑皮层的形成有关系。2015年2月,Ｓcience里程碑式地报道证实了ＡRHGAＰ11B基因的生理功效。法国普朗克研究所的科学家将AＲＨGＡＰ11B基因注入小鼠胚胎之中，发现小鼠大脑皮层干细胞数量增加了一倍，甚至约有一半实验鼠皮层发育出了人类特有的新皮层褶皱。ＡRＨGAP11B基因在在人类大脑的发育进化中发挥了重要作用，让人的大脑变得更大更复杂(Sciｅｎce, 2015)。 AＲHGAP11B基因的发现，说明人类大脑变大首先可能得益于６00万年前AＲHGＡP11B基因的突变。ARHGAＰ１1B基因通过简单的复制过程，率先增加了人类的大脑容量，把人从黑猩猩间剥离出来。其次大脑的发育,还与其它很多参与调控的基因有关。美国科学家同样在今年也发现,注入一小段人类DＮA能够增大小鼠的大脑（Cｕrrent Biｏlogｙ, ２0１5）。把含有与增强大脑皮质活动有关人类ＤNA(含有增强子ＨARE5）注入小鼠胚胎内,能够促进小鼠大脑发育,小鼠胚胎大脑比普通的增大1２％。这一研究反向证实了，人类大脑的增大或与某些特定的基因进化有关。 注入一小段人类DNＡ能够增大小鼠胚胎的大脑（Vｉａ CB） 此外,还非常值得一提的是人类语言能力的大脑发育基础。语言是人类智力的基石之一，人类是唯一具有语言系统的生物。人类的语言大概起源于10万年前，而语言的遗传学基础是2001年发现的Ｆoxp２基因(Naｔuｒe 2０01）。著名的Foxｐ2基因位于第七号染色体上,控制着人类错综复杂的语言能力。Foxｐ２基因首先在英国一个存在严重语言障碍的家族中首先发现的,它的突变或缺失可导致学习和语言功能障碍。Foxp2基因调控是近20万年才形成的,参与调控ＦＯXP2与言语运动控制有关的大脑皮层区域，这一基因不仅能让人说话能力增强，而且与语法和语义等高级语言功能有关，能提高人掌握复杂技巧的能力。 或许是60０万年前的偶然，或是机缘巧合，ＡＲHGＡP11A的突变致使人与黑猩猩分道扬镳,开启了自然历史上最为神奇的进化过程—--人脑的进化。大脑容量的增加和大脑皮层的扩展促使人的智力大为提高,发展出了复杂的语言、文化、农业和政治系统，甚至屠杀、性侵和暴力。大脑的发育和进化，ＡRＨGAP11B 和ＦＯXＰ2基因只是其中较为著名的基因而已，大脑进化发育还涉及到其它一些基因的参与与调控,特比是外脑室下区(ＯSVZ）的发育过程极为复杂。人类对大脑的了解还非常有限，很多未解之谜还有待进一步解答。 在科学的三大难题中（宇宙的起源、生命的起源和心理的起源)，想要回答心理的起源，得首先了解大脑的进化过程和工作机制。脑科学也是科学界最难攻克的领域之一。为此,美国在20１3年宣布了耗资数10亿美元“脑计划”，欧盟也在２0１3年初宣布了“人脑工程”，以人类科学的智慧和手段,来了解人类大脑的智慧到底是怎样工作的，如何进化来的。中国科学院等一些中国科研机构在新一轮的改革中,也相继启动了脑科学计划(不得不说欧美早已抢占了制高点)，在未来破解大脑密码的道路上,想必也会有中国科学家的身影，有中国脑袋的智力贡献吧。 本文来源：https://www.dywdw.cn/f015762dc3c708a1284ac850ad02de80d5d8063c.html
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2022-04-27
