“ 一个干细胞有三种分化可能性:再生两个祖细胞,生成两个神经元,或者生成一个祖细胞和一个神经元。而 NOTCH2NL所做的就是轻微地改变这种决策可能性,使干细胞更容易生成祖细胞,而这最终会使神经元增加。”范德海根博士说。为了更好地了解这些基因在人类中的作用,科学家们 从人类多能干细胞中建立了一个皮层发育的体外模型,以探索NOTCH2NL的功能。
在这个模型中,他们发现 NOTCH2NL可以显著增加皮质干细胞的数量,进而产生更多的神经元,这一特征有望区分人类和非人类的皮质神经发生。关于NOTCH2NL我们还有很多不懂的事情。到目前为止比较明确的是, NOTCH2NL在人类大脑进化过程中起到重要作用。它或许可以部分回答那个古老的问题—— 我们之所以成为人类,是因为几 百万年前发生的一个基因突变,这个突变使我们变得聪明起来。
社会挑战推动了更高的智力
NOTCH2NL帮助我们祖先的大脑变大,但 从新陈代谢的角度来说,脑组织是昂贵的东西。苏格兰圣安德鲁斯大学的数学进化生物学家毛里奇奥·冈萨雷斯·费莱罗博士说:“ 大脑占身体重量的4%,但却消耗了20%的能量。”一定有什么东西推动了更大、更昂贵的大脑的进化。
出现了三个竞争者: 社会挑战(包括合作和竞争)、 生态挑战(寻找食物,躲避捕食者)和 文化挑战(能够分享获得的知识和技能)。大多数研究人员认为, 社会挑战推动了更高智力的出现,但这些模型在很大程度上是不可测试的。
在2018年5月份的《自然》杂志上,冈萨雷斯·费莱罗和他的同事安迪·加德纳首次展示了一种计算工具,用来了解是 什么驱使人类的大脑变得更大。冈萨雷斯·费莱罗说,他们的方法比其方法更复杂,但也基于实际的数字运算。我们的目标不仅仅是研究为什么我们的大脑会变大,而 且是为什么它们会变得如此之大。冈萨雷斯·费莱罗说:“这是基于经验的证据,有实际的代谢成本,所以也更容易测试。”
他们研究了不同组织的能量消耗,以及身体大小。任何一个组成部分的生长都需要增加能量,但这是一种权衡: 增大大脑体积也能提高技能,但一个更大、更需要能量的大脑会减少身体其他部分的能量,比如生殖组织。 新模型产生了多个场景,每个场景都有不同的挑战组合。
冈萨雷斯·弗莱罗认为 社会智力的需要——主要的假设是最重要的,但 事实正好相反。他称之为“军备竞赛”的是越来越聪明的个体之间的竞争,结果适得其反。他说:“ 这会让你的大脑变得更大,但它们(在新陈代谢方面)代价太大。”相反,研究发现,最可能解释我们的大脑与身体比例的情况是 60%的生态挑战,30%的合作和10%的群体间竞争。
社会智力理论家们仍然对这些结果持怀疑态度,但冈萨雷斯·费莱罗指出:“我们并没有拘于任何特定的假设,我们只是提供一种工具。”他已经在计划完善这个工具。最初的模型没有考虑文化智力假说,而他 希望将文化智力假说纳入模型。
人脑未来可能发生大变化
社会和工作场所的新近变化,甚至 有可能推动孤独症病例在最近呈上升趋势。剑桥大学孤独症研究中心主任西蒙·巴伦·科恩想知道孤独症病例的增加是否部分地归咎于“选型配对”,即人们挑选同他们相像的人作为配偶。 自闭症谱系障碍患者通常更注重细节,分析能力更强,如今,他们也许 比过去更容易找到与其情投意合的伴侣。
巴伦·科恩指出,在20世纪50年代末期,麻省理工学院仅有2%的毕业生是女性,而现在这一比率达到50%。他正在制定一项研究,用以 测试易患孤独症的人群中存在的选型配对,是否会提高他们生下患孤独症的儿童的几率。
人脑如今已变成世界上 独一无二的认知机器,且很可能在未来发生更大的变化。从事语言和大脑进化研究的哈佛大学实验心理学家斯蒂芬·皮克表示,我们所处的环境从本质上讲是一个“ 认知环境”。
在一项研究中,威雷发现 人脑中控制葡萄糖代谢的基因是最新进化成的基因之一。可能正是这种进化,使得 人脑的体积达到与我们关系最亲近的物种黑猩猩大脑体积的两倍。返回搜狐,查看更多