新研究发现人类和尼安德特人的大脑具有令人惊讶的共同年轻品质

许多人认为我们特别大的大脑是使我们成为人类的原因——但还有更多吗?大脑的形状及其组成部分(叶)的形状也可能很重要。

我们今天发表在《自然生态学与进化》杂志上的一项研究结果表明，人类大脑不同部分的进化方式将我们与灵长类动物区分开来。从某种意义上说，我们的大脑永远不会长大。我们只与另一种灵长类动物——尼安德特人分享这种“彼得潘综合症”。

我们的发现让我们深入了解是什么让我们成为人类，但也进一步缩小了我们与我们已灭绝的浓眉哥之间的区别。

追踪大脑的进化

哺乳动物的大脑有四个不同的区域或叶，每个区域都有特定的功能。额叶与推理和抽象思维相关，颞叶与保存记忆相关，枕叶与视觉相关，顶叶有助于整合感官输入。

我们调查了脑叶是否彼此独立进化，或者任何一个叶的进化变化似乎必然与其他叶的变化相关——也就是说，证据表明叶的进化是“整合的”。

特别是，我们想知道人类大脑在这方面与其他灵长类动物有何不同。

解决这个问题的一种方法是观察不同物种的不同裂片如何随时间变化，测量每个裂片的形状变化与其他裂片的形状变化有多少相关。

或者，我们可以测量当动物在其生命周期的不同阶段成长时大脑各叶相互整合的程度。

大脑发育中某一部分的形状变化是否与其他部分的变化相关?这可以提供信息，因为进化步骤通常可以通过动物的发育来追溯。一个常见的例子是早期人类胚胎中鳃裂的短暂出现，反映了我们可以将进化追溯到鱼类这一事实。

我们使用了这两种方法。我们的第一个分析包括数百种现存灵长类动物和化石灵长类动物(猴子和猿，以及人类和我们的化石近亲)的3D大脑模型。这使我们能够绘制随时间变化的大脑进化图。

我们的其他数字大脑数据集包括处于不同生长阶段的活猿物种和人类，使我们能够绘制出不同物种成熟时大脑各部分的整合图。我们的大脑模型基于头骨的CT扫描。通过数字化填充脑腔，您可以获得大脑形状的良好近似值。

一个令人惊讶的结果

我们的分析结果令我们吃惊。跟踪数十种灵长类动物的长期变化，我们发现人类的大脑整合水平特别高，尤其是在顶叶和额叶之间。

但我们也发现我们并不是独一无二的。这些叶之间的整合在尼安德特人中也同样很高。

观察生长过程中的形状变化表明，在黑猩猩等类人猿中，大脑叶之间的整合与人类相当，直到他们进入青春期。

在这一点上，整合在类人猿中迅速消失，但在人类中一直持续到成年期。

左图：一张图表显示了大脑各叶之间的整合程度，颜色越冷表示整合度越高。右图：人类、尼安德特人、黑猩猩和大猩猩的半透明头骨，显示了其中的数字重建大脑。图片来源：GabrieleSansalone和MarinaMelchionna，作者提供

尼安德特人是世故的人

那么，这意味着什么?我们的结果表明，我们与其他灵长类动物的区别不仅仅在于我们的大脑更大。我们大脑不同部分的进化更深入地结合在一起，并且与任何其他现存灵长类动物不同，我们一直保留着这种权利直到成年。

更大的学习能力通常与少年生命阶段有关。我们认为这种彼得潘综合症在人类智力的进化中发挥了强大的作用。

还有一个重要的含义。越来越清楚的是，长期以来被描述为野蛮笨蛋的尼安德特人是适应性强、有能力和老练的人。

考古发现继续支持他们开发复杂的技术，从最早的已知绳索证据到焦油的制造。尼安德特人的洞穴艺术表明他们沉迷于复杂的象征思想。

我们和他们

我们的结果进一步模糊了我们和他们之间的任何分界线。话虽如此，许多人仍然相信，某些天生优越的智力品质给了我们人类竞争优势，使我们能够将我们的“劣等”表亲灭绝。

一个群体可能支配甚至消灭其他群体的原因有很多。早期的西方科学家试图确定与他们自己的“更高智慧”相关的颅骨特征，以解释欧洲人统治世界的原因。当然，我们现在知道头骨形状与它无关。

70,000年前，我们人类自己可能已经濒临灭绝。

如果是这样，那不是因为我们不聪明。如果我们已经灭绝，也许尼安德特人的后代今天会摸不着头脑，试图弄清楚他们的“高级”大脑是如何给他们带来优势的。