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为探究非人类猿类弓状束（AF）与发声及手动交流的关联，研究人员对 67 只黑猩猩进行概率纤维束成像研究。结果发现，黑猩猩 AF 在群体水平无左偏侧化，但个体 AF 解剖结构和不对称性与交流行为相关。这为语言演化研究提供新视角。
在语言的演化起源问题上，长期存在着激烈的争论，究竟语言是源于发声交流还是手势交流，始终没有定论。人类的弓状束（Arcuate Fasciculus，AF）是连接额颞叶的重要白质纤维束，不仅呈现左偏侧化，而且其大小和功能都与语言紧密相关。然而，非人类猿类的弓状束与发声、手动交流之间的联系，却如同被迷雾笼罩，无人知晓。为了揭开这层神秘的面纱，深入探究语言演化的奥秘，来自哈佛大学（Department of Human Evolutionary Biology, Harvard University）等多个研究机构的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《Nature Communications》上，为该领域带来了新的曙光。
研究人员运用概率纤维束成像（probabilistic tractography）技术，对 67 只黑猩猩（Pan troglodytes）进行了研究。这些黑猩猩来自埃默里国家灵长类动物研究中心（Emory National Primate Research Center），其中包含 45 只雌性和 22 只雄性，年龄跨度在 9 到 54 岁之间。
研究结果主要有以下三个方面：
- 弓状束的偏侧化差异：研究发现，黑猩猩的弓状束在群体水平上，无论是体积还是分数各向异性（Fractional Anisotropy，FA），都不存在明显的偏侧化现象。而且，弓状束在腹侧前运动皮层（ventral premotor cortex，PMv）和布罗卡区（Broca’s area）的灰质终末，也未发现群体水平的不对称性。这与人类的弓状束形成了鲜明对比，人类的弓状束在体积和 FA 上都稳定地向左半球偏侧化。不过，黑猩猩在其他纤维束上表现出了不同的偏侧化特征，如在皮质脊髓束（Corticospinal Tract，CST）的 FA 和体积上呈现左向不对称，而在 Superior Longitudinal Fasciculus（SLF）的体积上则是右向不对称 。
- 弓状束与发声交流的关系：研究表明，黑猩猩弓状束的个体解剖结构差异，与它们在发声交流中的自主口面部运动控制存在关联，且这种关联存在性别差异。具体而言，能发出吸引注意声音（Attention-getting Sounds，AGs）的雄性黑猩猩，其弓状束体积以及在布罗卡区和 PMv 的灰质终末，相较于不发出此类声音的雄性，具有更明显的左向不对称性。而在雌性中，发出 AGs 的个体，其弓状束和灰质终末则呈现更明显的右向不对称 。
- 弓状束和上纵束与手势交流的关系：研究还发现，弓状束和 SLF 的解剖结构个体差异，与手动交流手势的产生有关。在弓状束中，那些更频繁通过手动向人类实验者示意获取食物（Initiating a Behavioral Request，IBR）的黑猩猩，FA 值更高。在 SLF 中，IBR 表现更频繁的黑猩猩，其 FA 和体积的不对称商（Asymmetry Quotient，AQ）值更大，即左向不对称性更明显 。
在研究结论和讨论部分，这些发现揭示了大猿谱系中交流回路演化的潜在神经行为场景。在野外，黑猩猩和其他大猿会产生复杂多样的手动手势和声音手势，手动领域的手势与 SLF 有关，而听觉领域的手势与发育相对较弱的 AF 联系更紧密，尤其在雄性中，AF 的左向不对称与听觉口面部交流的增加相关。这表明 AF 在这种简单听觉交流的认知和运动方面可能具有独特作用。从演化角度推测，AF 依赖的交流可能为雄性带来生存优势，而这一特征可能在人类进化谱系中被选择，逐渐发展出复杂的基于声音的交流系统 —— 语言。不过，该研究也存在一定局限性，比如只研究了四条特定的纤维束，未全面考虑其他可能相关的纤维；FA 指标不能全面反映白质微观结构；研究为相关性研究，无法确定因果关系；也难以区分黑猩猩和人类神经解剖特征差异是演化还是后天获得的。但尽管如此，这项研究首次揭示了非人类灵长类动物白质连接个体差异与行为、认知的关联，为语言演化研究提供了关键线索，让我们对语言的起源和发展有了更深入的理解，推动了该领域的进一步探索。
