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大脑多巴胺含量高是人所以是人的原因?

已有 2746 次阅读 2018-1-23 17:35 |系统分类:海外观察

人和其他灵长类动物的区别是明显的,例如人类有语言和文化,有更强的社会性,这显然和人类有不同于其他灵长类动物的大脑有关,但是从生物学角度,人类大脑到底有什么不同,这是人类学研究的一个重要课题。最近有学者发现,人类的大脑多巴胺含量远远高于其他灵长类,可能是人类大脑功能不同的关键因素。

人类是社会性的动物,能过语言与他人和社会进行沟通,即使在一辆拥挤的公共汽车上,人也能和陌生人进行沟通和交流。但是如果把黑猩猩放在相同的情况下,能活着下车都是意外。一项新的研究表明,人类这种独特的社会智能进化可能最初开始于一个简单大脑化学物质多巴胺。

几十年来,神经解剖学家们一直致力于研究人类和其他灵长类动物的大脑之间的区别,是除明显大脑体积外还有没有更重要的区别。根据在上世纪60年代由哥伦比亚大学体质人类学家Ralph Holloway提出的一个假设,早于180万年前大脑体积增大的过程,600万到200万年前早期人类祖先开始直立行走、使用工具。为适应这种改变,人类大脑必需进化出比过去更复杂的功能,这一过程必须重组其化学和纤维联系方式。但神经递质无法保存在古老的头骨,所以这种变化如何被确认成为难题。

有一个可行方法是分析人类和今天生活的其他灵长类动物之间神经化学的关键差异。俄亥俄肯特州立大学的生物人类学家Mary Ann Raghanti和同事对38个六种自然原因死亡的包括人类的灵长类大脑标本进行分析,标本分别有人类、簇绒猴、猪长尾猕猴,橄榄狒狒、大猩猩、黑猩猩。他们对一个大脑纹状体进行研究,这个区域分别大量基底神经节神经细胞和纤维,能传递来自大脑的运动、学习和社会行为信息信号。他们对这些大脑组织进行各种免疫组织化学染色,分别标记不同类型的神经细胞,包括多巴胺、5-羟色胺和神经肽y神经元,这些神经元与社会和合作行为有关,他们分析了灵长类动物在活着的时候神经递质释放的情况。与其他灵长类动物相比,人类和类人猿基底神经节5-羟色胺和神经肽Y水平更高,这与最近的一项基因表达对研究结果相符合,纹状体内人类比猿类有更多多巴胺。在美国PNAS杂志上,他们报道了这一研究结果。人类也有较少的乙酰胆碱,这种神经元和动物支配和领土的行为有关,这是大猩猩或黑猩猩更需要的能力。

肯特州立大学古人类学家Owen Lovejoy认为,神经化学方面的这些差异可能引发了其他进化,如人类一夫一妻制和语言的进化。他提出了人类起源一个新的“神经化学假说”,雌性更愿意与外向型男性交配,而不是那些攻击性雄性。狩猎者和拾荒者与其他男性合作可能更成功。人类的祖先需要更好的合作才能更好生存,他们需要有共同的制作工具知识,最终这些都体现在更高多巴胺水平,Raghanti说“合作是会上瘾的”。

洛夫乔伊认为,这些神经化学变化已经发生在440万多年前埃塞俄比亚对早期人类家庭。与黑猩猩犬齿露出牙齿表示攻击行为,但人类这时候犬齿变小,当他们笑时可以表现出更有合作意愿,这和今天人类的微笑已经很接近。

高水平多巴胺改变了人类社会行为进化是一大进展。但是大脑神经化学是如此复杂,很难只用多巴胺水平提高来解释所有的人类大脑功能进化特征,但是进行这种探索也是很有价值的。



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