比起灵长类亲戚们,人类的大脑更大。最近《科学》的一项研究表明,如果把人类独有的基因 ARHGAP11B 转入普通狨猴的胚胎内,它们的大脑体积也会增加。普通狨猴(Callithrix jacchus)| Raimond Spekking / Wikimedia Commons人类拥有高于其他哺乳动物的智力,这与新皮层的高度进化息息相关。
新皮层是大脑皮层当中最晚演化出来的部分,人类新皮层的体积是黑猩猩的 3 倍,并且有许多脑回和脑沟,大大增加了皮层的面积和神经元的数量。基因 ARHGAP11B 则是人类所独有的,出现于约 500 万年前,彼时人和黑猩猩的祖先已经分道扬镳。之前的研究发现,这个基因可以促进大脑形成更多的干细胞,增加大脑皮层的体积。在它的影响下,小鼠胚胎的大脑皮层干细胞多了一倍,甚至发育出了人类特有的新皮层褶皱。
转入 ARHGAP11B 基因之后,狨猴胚胎的大脑明显增大 | 参考文献这一次,研究者将这个基因转入狨猴胚胎。在 101 天之后,狨猴的新皮层部分扩增,大脑表面出现折叠,皮层板增厚,一些神经细胞的数量也有所增加。这是第一次在非人灵长类动物身上,发现 ARHGAP11B 基因可以引起新皮层的扩张;这也进一步说明,这个基因对于人类大脑的演化可能具有重要的作用。
不过,大脑的发育是一个复杂的过程,需要许多基因、蛋白质以及小分子物质的参与。想要了解新皮层的增大具体如何影响人类的认知能力,我们还有很长的路要走。