从爬行动物到高智生物:鸟类与哺乳类大脑演化的分叉点找到了!
创始人
2025-07-11 05:21:10
0

大脑在动物体内有着至关重要的作用,它是生理结构的“最高指挥官”,也是行动与生存的“战略决策中心”,还是进化中的“创新引擎”,而鸟类与哺乳动物的大脑进化究竟有着怎样的路径呢?它们之间又有着怎样的相同与不同之处呢?

首先我们知道大脑十分重要,而大脑皮层便是大脑的核心处理区域,哺乳动物的大脑皮层是由新皮质发育而来,负责认知和复杂的高级功能。大脑皮层首先要负责处理感觉信息,即接收并初步解析感觉信号,如通过视觉皮层(枕叶)来处理颜色、形状、运动信息;通过听觉皮层(颞叶)来解析声音频率、方向;通过体感皮层(顶叶)映射身体触觉、温度、痛觉;还会通过联合皮层来整合多模态信息。其次,大脑皮层还是动物体的运动控制中心,它通过中央皮层与运动前区以及辅助运动区来协调机体进行精准复杂的运动。最后,大脑皮层还有着高级认知的功能,通过前额叶皮层以及顶叶联合皮层来进行决策与计划、自我控制、社会认知等。

而大脑皮层功能的实现,本质上是依赖于神经元的结构特性、连接模式以及动态活动。我们想要知道鸟类与哺乳类动物大脑进化的路径,那么我们自然要把目光放在其神经元的来源与进化上。传统观点认为哺乳动物、鸟类和爬行动物的大脑皮层在结构和功能上相似,只是复杂度不同,即认为他们的神经元来自于共同祖先,并且在胚胎发育中有着相似的形成方式,而他们之间的差异仅仅来自于发育的程度不同而导致的复杂度不同,进而导致大脑皮层有所差距。首先差距在于大脑皮层的结构,哺乳动物(特别是灵长类动物)大脑皮层高度发达,具有复杂的沟回结构,大大增加了皮层的表面积以及神经元的数量,而鸟类的大脑皮层相较而言简单,没有复杂的沟回,仅有部分特定区域高度特化。且鸟类大脑表面大多光滑,没有哺乳动物的分层皮层,即没有哺乳动物大脑皮层中的新皮层,而是发育出纹状体以及纹状体衍生结构来代替大脑皮层,鸟类相类似的复杂功能也依靠于纹状体以及纹状体衍生结构。其次大脑皮层的差距体现在功能区域的的划分上,哺乳动物的大脑皮层被划分为多个功能区域,如视觉皮层、听觉皮层、运动皮层等,这些区域各自工作又合作工作,鸟类的大脑皮层虽然也有一定的功能区域划分,却不和哺乳动物一样负责。它们之间的差异还体现在进化差异、神经递质与受体等。虽然他们之间有着许多不同,但两类动物的大脑皮层也有着许多相同之处。两者都有着一些相同的高级功能,都需要负责处理复杂的信息,比如感知、认知、记忆等,还比如两者大脑皮层都包含着大量神经元和突触,通过这些结构来构成复杂的神经网络,支持大脑的各种功能。这样的传统观点持续了较长时间,但最新发表在《科学》(Science)杂志上的两项研究,则打破了这一传统观点。

这两篇文章揭示了鸟类与哺乳动物之间大脑进化的显著差异,并提出一定的证据证明了鸟类与哺乳动物大脑皮层之间并不是只有复杂度不同。其中一项研究来自于西班牙阿楚卡罗巴斯克神经科学中心的研究人员,他们通过空间转录组学以及建立数学模型发现,鸟类和哺乳动物用于感觉处理的神经元在胚胎发育中形成的方式完全不同。并且这些神经元并不是来自于共同祖先,因为这些神经元在不同物种中的出生位置和时间并不相同。研究还发现,这些神经回路是趋同进化的结果而不是同源结构,而这一观点的证据是鸟类和哺乳动物使用的是不同的基因工具来建立神经元身份。

而第二项研究同样也对传统观点进行了很大的冲击,这项研究究是由德国海德堡大学团队领导,他们提供了鸟类大脑的详细细胞类型图谱,并将这些细胞与哺乳动物和爬行动物进行了比较,发现大脑皮层中只有抑制性神经元保留了脊椎动物共有的遗传特征,而大部分兴奋性神经元都有着独特的进化方式,只有少数保留着相似的遗传特征(如屏状核和海马体)。这一研究便直接打破了传统观点中大脑皮层只有复杂程度不同这一观点。这一新兴的发现无疑改写了大脑的进化历史,而且强调了大脑进化发育过程中的多样性与灵活性,更直接揭示了高级认知功能不一定来自于同一个路径,反而可能通过截然不同的遗传与细胞途径来实现。

这两项研究无疑打破了传统观点,可同样为神经科学与神经发育开辟了新的研究方向与研究思路,使研究范围变得更加宽泛与深入,同样促进了神经科学的进步,也激发了相关研究人员的创新思维与学术交流,这一突破一定会为神经发育增添浓墨重彩的一笔。

相关内容

热门资讯

娄杰出席人工智能驱动的社会科学... 12月27日,人工智能驱动的社会科学研究(AI4SS)研讨会在河西区召开。南开大学原校长、世界工程组...
联想天禧AI闪耀吴晓波科技人文... AI的曙光划破时代苍穹,人类正伫立在生产力革新与交互体验重构的十字路口,迫切追寻能驾驭未来生活的密钥...
资阳市科协“科服保姆”精准搭桥... 为精准对接科技工作者需求,推动产学研用深度融合,近日,在资阳市科协“科服保姆”的陪同下,资阳口腔职业...
泰安联通:以考促练砺精兵,筑牢... 近日,泰安联通成功举办接入网固网专业高技能人才实操考试。以“匠心锤炼铸精兵,实战砺剑保畅通”为核心,...
专家把脉深井观测 助力常德地震... 近日,中国地震局地球物理研究所专家团队赴常德市地震局,围绕深井野外科研站建设、运行与科研合作开展深入...
人工智能助数字乡村升级 加快推动数字乡村建设是顺应技术变革趋势、重塑乡村发展格局的战略选择。当前,我国已建成覆盖城乡的数字基...
青岛华青教育集团:构建校本大模... 12月29日,“学习强国”平台以《青岛华青教育集团:构建校本大模型,重塑教育新生态》为题,报道华青教...
“中国之光”宇树机器人的演示视... 刷到特斯拉Cybertruck首席工程师发的宇树G1测试视频,我直接笑出声音。本来是机器人跟工程师同...
来自奥尔特曼的请求:飞机引擎爆... 人工智能(AI)数据中心接入电网时间过长,这个问题怎么破? 近期的一系列动态显示,数据中心开发商正转...
苏州策马机电取得梯度线圈固化补... 国家知识产权局信息显示,苏州策马机电科技有限公司取得一项名为“一种梯度线圈固化补胶桶”的专利,授权公...
韦德布什分析师警告:这12家科... 来源:商业周刊 随着人工智能改变经济格局并创造新的赢家,那些不能足够快地采用这项技术的公司将面临被淘...
触乐怪话:何为邪恶 触乐怪话,每天胡侃和游戏有关的屁事、鬼事、新鲜事。 救救小罗!(图/小罗) 趁着前段时间的冬季大...
“韧性生长”成为2025年中国... 中新网上海12月29日电(杨海燕 李秋莹)2025年,在高速流动的时代语境中,不确定性成为常态。当代...
山东枣庄:文化消费有了新场景 走进山东省枣庄市薛城区的一家文旅田园,草莓果汁、草莓果酱、草莓甜品等草莓衍生制品种类多样,传统非遗体...
GEO优化服务哪家强?评测榜单... 当AI搜索正在重塑内容分发的逻辑,你的网站和自媒体内容是否还能被精准推荐?在生成式AI(如豆包、De...
接入人脑,正在中国悄悄爆发 校对 | 朝乾 夏虫 编辑 | 桐 前几天,马斯克抛出一个极具争议的预测:人类能在20年内将意识数字...
盛视科技:以存算一体架构,定义... 在 550 亿美元规模的全球机器人产业赛道上,技术迭代正成为企业突围的核心密码。传统机器人 “存储 ...
数字金融是新基建的重要引擎 当前,新一代技术革命与产业变革交织,新型基础设施建设(以下简称“新基建”)是构筑数字时代竞争新优势的...
「原神☆FES 」2026正式... 大家好,欢迎收看未来热点全知道的“热点预告”。 在这里你将能看到未来一周游戏圈的各项动态,本周我们将...
原创 《... 在《铃兰之剑为这和平的世界》这款游戏中,这位角色“特莉丝”是一位传奇女术士,许多玩家都不了解要怎么帮...