人脑必定蕴藏着某些独特于其它动物大脑的“秘密武器”。这赋予了人类规划未来、享受填字游戏、讲述讽刺笑话等非凡能力,使人类在万物中独树一帜。
那么,究竟是什么原因让人脑如此与众不同呢?英国《自然》杂志网站在近日的报道中指出,历经数年探索,集结来自细胞图谱、大脑类器官等研究获得的海量数据,科学家终于部分揭开了这一古老问题的“神秘面纱”。
体积与重量至关重要
与其它灵长类动物的大脑相比,人脑的一个独特之处是体积大。人脑的体积比黑猩猩、大猩猩以及许多已灭绝的人类“近亲”的大脑大3倍以上。
一般而言,大多数动物大脑的大小与其体型大小密切相关,但人类打破了这一常规。研究显示,相对于体型大小,人脑是所有脊椎动物中最大的。与体型相当的动物相比,人脑的重量几乎是它们“预期大脑”重量的7倍,而老鼠大脑仅为同样体型动物“预期大脑”重量的一半左右。
进化促使人脑变大,但不同区域的进化程度并不均衡,有些区域会变大更多。其中,皮层区域尤为突出。这一区域负责执行计划、推理、语言等众多人类擅长的行为。此外,大脑后部神经元密集的小脑区域,与运动和规划息息相关,这个区域也变大了很多。
值得一提的是,即使同一大脑区域,在不同物种大脑中的占比也不一样。例如,黑猩猩的前额叶皮层结构与人类的颇为相似,但人脑前额叶皮层结构所占空间却远超黑猩猩。
更关键的是,人脑中神经元的数量也与其它动物存在极大差异:人脑的神经元数量约为小鼠大脑的1000倍,是猕猴的13.5倍。
然而,大脑的大小与神经元的数量并不能完全揭示人脑为何如此独特,因为大脑外观和发育过程与人类迥然不同的乌鸦和乌鸦科的其他成员,也具有学习或记忆能力。
精细构造有“独特配方”
近5年来,科学家凭借先进的编目技术,对单个细胞内表达的基因进行了前所未有的细致探索,揭示了大脑内多种细胞类型的精细构造,从而发现了人脑的“独特配方”。
去年年底,科学家分别发布了迄今最完整的小鼠与人大脑细胞类型图谱。美国艾伦脑科学研究所科学家在《自然》杂志发表论文,宣布他们成功编目了整个小鼠大脑内的细胞,发现了5300种不同的细胞类型。而由荷兰乌得勒支大学医学中心神经科学家金伯莉·希莱蒂领导的科研团队,则揭示了来自100个人脑区域的3300多种不同类型的细胞。
科学家表示,人脑确实存在一些独特的细胞类型,例如人类视觉皮层中特有的几种神经元。但总体而言,人脑的细胞类型与其它物种的细胞类型并无太大差异。
在此基础上,人脑与其它动物大脑的差异主要表现在大脑某些区域细胞类型的相对比例,以及这些细胞表达基因的不同方式。换句话说,人脑与其它动物大脑的不同之处并不在于“成分”本身,而是这些“成分”的分布位置和组合方式。
以人类和小鼠的大脑皮层为例,这两个区域都负责处理听觉信息。然而,小鼠大脑皮层中兴奋性神经元的比例更高;而人类大脑皮层则含有更多非神经元细胞,如星形胶质细胞、少突胶质细胞和小胶质细胞。此外,即便是同样的细胞类型,在不同物种中也可能呈现出不同形态。
中间神经元数量庞大
科学家认为,神经元之间形成的错综复杂的网络,可能是赋予人脑多种不同功能和独特专长的重要因素。
2022年,《科学》杂志刊发论文,深入比较了从小鼠、猕猴和人类大脑皮层采集的样本中2000多个脑细胞之间的160万个连接。结果显示,人类拥有一个更庞大的中间神经元网络,其中间神经元的数量是小鼠的2.5倍,且人类中间神经元之间连接的数量是小鼠的10倍。
这类中间神经元在神经系统中扮演着重要角色。它们通过抑制或减弱神经元的活动和兴奋性,巧妙地调节着神经系统的功能活动。
如此庞大的中间神经元网络,或许可以延长近期事件在神经元网络中的保存时间,从而让“记忆”更长久地留存。
缓慢发育成就无限可能
在探索大脑奥秘的征途中,科学家还发现人脑与其它物种大脑之间一个令人深思的差异——“踩刹车”机制。
大脑发育的速度因物种而异,但人脑的发育过程尤为漫长。例如,小鼠大脑在其寿命5%时就已发育完全;猕猴和黑猩猩在其寿命的三分之一时大脑发育完全。但人脑需要约30年光阴,来生长、成熟并精心织就内部的连接网络,这几乎占据人类平均寿命的一半。
科学家认为,这种缓慢的发育节奏为人脑的生长提供了更多可能性。在这段漫长的岁月中,大脑能够孕育出更多的神经元,培育出更为丰富和复杂的连接。同时,这也让大脑有了更多时间来适应这个瞬息万变的世界。
人脑必定蕴藏着某些独特于其它动物大脑的“秘密武器”。这赋予了人类规划未来、享受填字游戏、讲述讽刺笑话等非凡能力,使人类在万物中独树一帜。
那么,究竟是什么原因让人脑如此与众不同呢?英国《自然》杂志网站在近日的报道中指出,历经数年探索,集结来自细胞图谱、大脑类器官等研究获得的海量数据,科学家终于部分揭开了这一古老问题的“神秘面纱”。
体积与重量至关重要
与其它灵长类动物的大脑相比,人脑的一个独特之处是体积大。人脑的体积比黑猩猩、大猩猩以及许多已灭绝的人类“近亲”的大脑大3倍以上。
一般而言,大多数动物大脑的大小与其体型大小密切相关,但人类打破了这一常规。研究显示,相对于体型大小,人脑是所有脊椎动物中最大的。与体型相当的动物相比,人脑的重量几乎是它们“预期大脑”重量的7倍,而老鼠大脑仅为同样体型动物“预期大脑”重量的一半左右。
进化促使人脑变大,但不同区域的进化程度并不均衡,有些区域会变大更多。其中,皮层区域尤为突出。这一区域负责执行计划、推理、语言等众多人类擅长的行为。此外,大脑后部神经元密集的小脑区域,与运动和规划息息相关,这个区域也变大了很多。
值得一提的是,即使同一大脑区域,在不同物种大脑中的占比也不一样。例如,黑猩猩的前额叶皮层结构与人类的颇为相似,但人脑前额叶皮层结构所占空间却远超黑猩猩。
更关键的是,人脑中神经元的数量也与其它动物存在极大差异:人脑的神经元数量约为小鼠大脑的1000倍,是猕猴的13.5倍。
然而,大脑的大小与神经元的数量并不能完全揭示人脑为何如此独特,因为大脑外观和发育过程与人类迥然不同的乌鸦和乌鸦科的其他成员,也具有学习或记忆能力。
精细构造有“独特配方”
近5年来,科学家凭借先进的编目技术,对单个细胞内表达的基因进行了前所未有的细致探索,揭示了大脑内多种细胞类型的精细构造,从而发现了人脑的“独特配方”。
去年年底,科学家分别发布了迄今最完整的小鼠与人大脑细胞类型图谱。美国艾伦脑科学研究所科学家在《自然》杂志发表论文,宣布他们成功编目了整个小鼠大脑内的细胞,发现了5300种不同的细胞类型。而由荷兰乌得勒支大学医学中心神经科学家金伯莉·希莱蒂领导的科研团队,则揭示了来自100个人脑区域的3300多种不同类型的细胞。
科学家表示,人脑确实存在一些独特的细胞类型,例如人类视觉皮层中特有的几种神经元。但总体而言,人脑的细胞类型与其它物种的细胞类型并无太大差异。
在此基础上,人脑与其它动物大脑的差异主要表现在大脑某些区域细胞类型的相对比例,以及这些细胞表达基因的不同方式。换句话说,人脑与其它动物大脑的不同之处并不在于“成分”本身,而是这些“成分”的分布位置和组合方式。
以人类和小鼠的大脑皮层为例,这两个区域都负责处理听觉信息。然而,小鼠大脑皮层中兴奋性神经元的比例更高;而人类大脑皮层则含有更多非神经元细胞,如星形胶质细胞、少突胶质细胞和小胶质细胞。此外,即便是同样的细胞类型,在不同物种中也可能呈现出不同形态。
中间神经元数量庞大
科学家认为,神经元之间形成的错综复杂的网络,可能是赋予人脑多种不同功能和独特专长的重要因素。
2022年,《科学》杂志刊发论文,深入比较了从小鼠、猕猴和人类大脑皮层采集的样本中2000多个脑细胞之间的160万个连接。结果显示,人类拥有一个更庞大的中间神经元网络,其中间神经元的数量是小鼠的2.5倍,且人类中间神经元之间连接的数量是小鼠的10倍。
这类中间神经元在神经系统中扮演着重要角色。它们通过抑制或减弱神经元的活动和兴奋性,巧妙地调节着神经系统的功能活动。
如此庞大的中间神经元网络,或许可以延长近期事件在神经元网络中的保存时间,从而让“记忆”更长久地留存。
缓慢发育成就无限可能
在探索大脑奥秘的征途中,科学家还发现人脑与其它物种大脑之间一个令人深思的差异——“踩刹车”机制。
大脑发育的速度因物种而异,但人脑的发育过程尤为漫长。例如,小鼠大脑在其寿命5%时就已发育完全;猕猴和黑猩猩在其寿命的三分之一时大脑发育完全。但人脑需要约30年光阴,来生长、成熟并精心织就内部的连接网络,这几乎占据人类平均寿命的一半。
科学家认为,这种缓慢的发育节奏为人脑的生长提供了更多可能性。在这段漫长的岁月中,大脑能够孕育出更多的神经元,培育出更为丰富和复杂的连接。同时,这也让大脑有了更多时间来适应这个瞬息万变的世界。
随着历史的车轮驶入2024年,大模型、AIGC等话题引发广泛热议,云计算与AI技术展现出了前所未有的深度融合趋势,就如同寒武纪的生物大爆发,激发着各行各业的创新浪潮。新质生产力时代到来,政企用云进 3月15日,我国一些地区停止居民集中供热。初春时节,乍暖还寒。停暖初期昼夜温差较大,老人、儿童等身体较弱者,可能需要使用电暖气、电热毯等取暖设备,这导致部分家庭近来用电量增加。最近,一款名为 3月21日是第二十五个“世界睡眠日”,中国睡眠研究会联合慕思集团在北京正式发布《2024情绪与健康睡眠白皮书》(以下简称《白皮书》)。《白皮书》指出,智能床垫运用算法将内在情绪与睡眠质量相关 从手机到手表再到电动汽车,锂离子充电电池为众多设备提供动力。但随着消费者丢弃电子产品的增加,越来越多的锂可能会进入环境。研究人员在美国化学会2024年春季会议上展示的一项研究成果,描述了 美国加州理工学院喷气推进实验室的一个机器人专家团队,与卡内基梅隆大学机器人研究所科学家合作,开发出一种蛇形机器人,用于调查土星第六大卫星土卫二的地形,以寻找生命的“蛛丝马迹”。相关研究 3月22日消息,数码闲聊站爆料称,xiaomi15 Pro将采用5000万像素的超大底三摄方案,其中一颗是全新的潜望长焦镜头。据资料显示,xiaomi11 Pro配备了潜望长焦镜头,而后续的12 Pro、13 Pro和14 Pro等机型则 。本文链接:人脑为何如此与众不同http://www.sushuapos.com/show-2-9281-0.html
声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。
下一篇: 超固体旋转时呈现“量子涡旋”