你是否曾经想过,为什么大脑会有这么多皱褶?其实并非所有动物的大脑都像人类大脑如此折叠,英国剑桥大学精神病学研究员 Lisa Ronan 近日便向 Live Science 简单解释了大脑皱褶存在的功用与原因。
Ronan 指出,大脑半球表面的皮质(即灰质)自胚胎在子宫时,便随着大脑发育而逐渐扩张,从本质上说,这种扩张导致表面压力增加,进而产生折叠并减轻压力。
简单来说,这像把一块橡胶从两侧推动,到了某种程度,橡胶表面会随着压力增加开始弯曲,又或者拿地质学来说,就像两块相互碰撞的板块构造,随着碰撞过程的压力变大,板块便会出现褶皱。
而这些无数皱褶的存在,使人类大脑可储存更多神经元,这也连带使大脑具备更高的认知能力。
说到这有些人可能会有疑问,难道有皱褶的大脑没这么常见吗?──确实如此,尽管我们已习惯想到大脑就联想到充满皱褶的图案,但其实大多数动物的大脑并非这样。
▲ 小鼠的大脑十分光滑。(Source:Flickr/FromSandToGlass CC BY 2.0)
举例来说,小鼠和大鼠的大脑皮质在发育过程并不会膨胀到产生折叠,因此它们的大脑是完全光滑的。
Ronan 指出,大脑折叠的情况往往发生在大脑较大的动物身上,但情况也并非总是如此,一些像是海牛一样的大型哺乳动物的大脑,皱褶就比研究人员根据大小预期的要少得多。
值得一提的是,虽然大脑皱褶(脑回与脑沟)看起来像随机产生,但 Ronan 指出,这些皱褶其实在个体间,甚至在某些物种是一致的,这也反应出非常重要的事──每道皱褶都有意义,所有区域的皮质特性和独特折叠模式,都与功能互相关联。
这也是为什么拥有更大、更多皱褶大脑的大象并没有站在人类之上的原因。Ronan 表示,人类大脑皮质的功能至少在某些方面,远比大象大脑的皮质功能更先进,“光是拥有最大的大脑表面积是不够的”。
所以别再嫌弃大脑的长相了,虽然大脑一生都充满皱褶,但正是这些皱褶,让我们表面积增大的皮质可装入有限的颅骨空间里,并为我们带来独特的认知体验。
- Why Do Our Brains Have Folds?
(首图来源:Nevit (Own work) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons)
延伸阅读:
- 最新的神经科学研究,将大脑皮质划分成原来两倍的单元