不同种属动物间大脑根本差异众说纷纭

　　

新生命网站编译 近日在《Nature》杂志上发表了数篇探讨关于不同种属动物间大脑根本差异的文章，各方作者都各持已见，振振有辞。

普林斯顿大学的Samuel Wang教授认为不同脑区的容量比是不同种属动物间大脑根本差异的根源。他说脑的结构是由自然选择最终决定的，在灵长类动物中脑的容量可左右全部的差异。

Wang教授领导的小组已完成了测量不同种属动物中不同脑区占全脑容积百分比的工作。这一被命名为“脑型”的突破性成果很可能成为揭示脑的发育和种属间差异的一线曙光。Wang教授和他的同事发现在特殊的动物，如树獭或旧大陆猴的种群内部，尽管个体的大脑容积可能相差堪远，但不同脑区占全脑容积的百分比始终保持着相当恒定的数字；但是在不同种属这一百分比却是千差万别。Wang教授相信“脑型”是动物的生物学性状的一个强有力的典型特征；“脑型”还可能被用于解释物种间相互的进化关系。Wang教授说，只要给他一个“脑型” 数据——脑区比例，他就可以判断出这是什么的动物。

“脑型”的变化常伴随着甚至肯定伴随着新的种群的进化。例如，从原始的狐猴到现在的类人猿和人类的进化过程，是新（大脑）皮层扩张的反映。新皮层被我们看作是带来智慧的脑区，它使我们的大脑有了学习、语言和理解世界的功能。在人类它占据了80%的大脑容积；而在新大陆猴只占了不到60%。有的研究人员认为这反映了生活于有复杂的社会关系的大群体中的适应性。

同时，Samuel Wang教授和他的同事也揭开了一些亲缘关系较远的种属之间存在相似性状的问题。如，蝙蝠和海豚都使用回声定位系统。而它们都有相当巨大的小脑——其功能为协调感觉输入与肌肉反应；同样，在有类似功能——发出电脉冲并且察觉其反射的鱼类中，也有相当巨大的小脑。

然而，有许多学者反对Samuel Wang的观点。范德比尔特大学的心理学家Jon Kaas教授认为：“非常小的灵长类动物与体积很大灵长类的动物间有相似的脑结构是十分牵强的说法”。

英国达勒姆大学的人类学家Robert Barton教授, 用另一种技术比较了大脑的区域后，开始反对Samuel Wang的技术及观点。例如，Wang的小组发现在许多种属内小脑占据一定的比例，并且以此为证据说明小脑的功能是独立于继续行使其功能的脑的其它部位的。Barton教授驳斥道，小脑的体积不可能是一个常数，如果在新皮层中某一结构大规模扩展，其它脑结构并不是相应地缩小，而事实证明灵长目动物中新小脑的膨大是伴着新皮层的膨大的。Barton教授,认为将比例作为脑结构的指标，并不能充分描述不同脑区之间的差异。

加利福尼亚州拉霍亚的塞克研究所的Charles Stevens教授，则又采取了更加不同的技术方式——计数细胞方法，来反对Samuel Wang的观点，他认为细胞的数目比脑区容量更能说明问题。“我们的大脑与小鼠的没什么区别”他说：“但是我们的细胞数目更多一些。” Stevens教授主要研究了大脑皮层两个区域——外侧膝状体和初级视觉皮层的脑细胞数目。外侧膝状体是视网膜接收到的视神经信号首先到达的目的地之一，而后它会把视神经信号进一步传递到初级视觉皮层，Stevens教授发现在许多灵长类动物中初级视觉皮层的神经细胞数目与（LGN）中的神经细胞成比例，且前者刚好是后者的1.5倍。但比起长尾圆眼的小灵长类动物亚洲跗猴，人类加工处理来自外侧膝状体信号的神经元数目其4倍。Stevens教授认为这可能是因为眼睛更大的大型灵长类动物所需的处理视觉信号的大脑皮层细胞成比例地相应更多一些。这样才不会使清晰度降低。

另外，在物种进化、发育程式和生态分布等领域，由于科学家们长期在脑组成问题上持有异议。所以他们也很难在新方法上取得一致的看法，来决定究竟哪种测量脑的方法能更好的说明关于不同种属动物间大脑根本差异的问题。不过Jon Kaas教授认为不同的技术方法之间是相互补的，而不是相矛盾的，所有的研究都是有用的，一项技术的成果并不能抹杀其他技术的成果。