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比猩猩大整整三倍!科學家透過研究發現人腦「較胖」的原因

  • 更新2021/03/25 20:26
  • 發布2021/03/25 17:52
  • 作者/ 黃梅茹

人類的大腦向來比其他靈長類動物大上好幾號,科學家現今從研究中探究其原理。

圖片
科學家近來發現人腦比靈長類動物「更大塊頭」的原因。(圖片來源/Photo by jesse orrico on Unsplash)

為何人腦體積特大?初步原因出爐

英國醫學研究委員會(MRC)的分子生物學實驗室組成研究團隊,透過收集人類、大猩猩(gorillas)與黑猩猩(chimpanzees)的幹細胞,藉此培育出大腦類器官(organoids、非真大腦),以便更完面地研究大腦,並發現造成人腦與靈長類動物大腦體積相異的原因。

根據《衛報》,生物學家在培育人類大腦類器官過程中,發現了一個前所未見的分子開關(molecular switch),其不但能控制大腦發育,也使人類的大腦類器官比猩猩們的大腦類器官大上整整 3 倍。

一般來說,健康的人腦在成年期會達到約 1,500 立方公分,遠大於大猩猩的 500 立方公分與黑猩猩的 400 立方公分。

大腦在發育期最能造成這般差異,初期,神經元由名為神經祖細胞的幹細胞而生,祖細胞最初以圓柱形狀呈現,幫助它們更容易分裂成相同形狀的子細胞;隨著它們逐漸轉成熟並減慢繁殖速度,它們會變長,呈現拉長的冰淇淋甜筒形狀。

相較於大猩猩腦類組織,人腦類器官中的神經祖細胞擁有更多次細胞分裂的關鍵因素,在於基因「Zeb2」的啟動時間。

Zeb2 在大猩猩腦類器官中的開啟時間,通常比人腦類器官早;若人腦類器官中較早開啟該基因,將導致它們往後更接近大猩猩的發育方式,若更晚一些開啟,大猩猩腦類器官能發育得更像人腦。

愛丁堡大學的神經學教授梅森(John Mason)並未參與該項研究,但他向《衛報》說明這項研究的重要性,「一方面能幫助我們理解,人類為何與眾不同,一方面使我們對神經發育障礙如何產生有重要的見解(某些神經發育障礙會影響大腦的大小)。」

人類只使用 10% 的大腦?打破常見的大腦迷思

人類對大腦充滿好奇與一己之見,長久以來,人們認為自己僅使用大腦的 10%,意謂著人腦有 90% 的潛力仍待開發。

但《BBC》以科學家的論證反駁該說法,人類在進行「說話」這樣最簡單的任務,都需要使用 10% 以上的大腦,且只要用 MRI 掃描人腦,就能輕易推翻這一論調。

另一個與大腦有關的廣為流傳說法,則是邏輯型左腦與直覺型右腦的例子。

《BBC》報導指出,美國猶他大學曾做過一項實驗,研究團隊讓 1000 多位受試者從事不同小事,接著對他們左右腦的 7266 不同區域進行掃描,並沒發現任何明確證據,顯示受試者是受左腦或右腦為主導。

科學家說明大腦本來就會進行分工,例如左腦主要控制語言,右腦則控制語言交流、重音及音調,所以光是簡單的對話,就需要調動大腦左右兩側的功能。

Source:
《The Guardian》:Scientists discover why the human brain is so big
《Science Focus》:Lab-grown ‘organoids’ reveal why humans have such big brains
《BBC》:揭秘:人類大腦認知六大迷思和誤區

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