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2023

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未来人类的大脑会变得更小吗?


 

 据《科学日报》网站报道,布里斯托大学的研究人员日前研究证实,哺乳动物脑部有两个决策系统,即脑皮层系统和皮层下系统。这两部分个自以不同的反应速度应对不同的外界状况,且各司其职,都是脑部决策不可分割的部分,人类如果继续生活在这样一个充斥着野兽和飞驰的汽车等危险的世界中,脑皮层系统和皮层下系统都有其存在的价值,二者在将来人类的大脑进化中都不太可能萎缩,人类的大脑不会变小。

  人类能从应对危急状况的决策中得到生存的启示。在过去,应急决策就意味着人类的祖先能躲避野兽的捕食,而在现代化的今天就意味着或许能避免车毁人亡的灾难。多年来科学家一直认为哺乳动物脑部有两个决策系统。而这两个决策系统分别以不同的反应速度应对不同的外界状况。布里斯托大学的新的研究结果印证了这一理论,并表明在人类和一些其他的高等哺乳动物中,反应迅速但不够精准的决策系统衰老得快,但它带来的压力促使脑部形成了另一套系统,即反应速度较慢但更为精准的大脑外皮层(outer cortex)决策系统。

  研究小组的领导者Pete Trimmer解释说:“将哺乳动物的脑部与爬行类动物的脑部进行比较,我们可以发现它们非常相似,不过哺乳动物脑部有一个大型的外部皮层,存在于早先出现的皮层下(sub-cortical)大脑区域外围。而这一脑部结构在其他的脊椎动物中也比较常见。”通过对蜥蜴决策过程进行研究得知,哺乳动物的脑部外皮层同样能用于决策。通过核磁共振成像扫描显示,部分皮层下区和外皮层均在决策中发挥了作用。

  为什么大脑需要两个决策系统呢?新的大脑外皮层能带来什么好处呢?毕竟,额外生成的脑部外皮层将意味着重量的增加且需要更多的能量来支持其运行。此外,更古老的皮层下系统是否是多余的?如果真是多余的,那么将来人类的大脑是否会因它的萎缩而变小?为了解决这诸多疑惑,Trimmer建立了模拟脑部两个决策系统的理论模型。其中,皮层下系统反应迅速但不够准确,而脑皮层在做决策之前收集大量信息,但相对反应较慢。

  他们的研究结果表明,当遭遇的境况危险系数很高,例如受到危险野兽的攻击,此时能迅速反应但准确度不高的皮层下决策系统就非常有用。而当处理不常出现的状况或具有许多相互矛盾线索的复杂情景如社交情境时,外皮层系统就会显得更为有利。Trimmer总结说:“随着人类的生活越来越复杂,在做决策之前收集信息的重要作用对早期大脑的进化产生了一种压力,于是就可能导致了哺乳动物脑部外皮层的快速形成。那么,如果人类继续生活在这样一个充斥着野兽和飞驰的汽车等危险的世界中,保留皮层下系统就仍有其益处,它在将来人类的大脑进化中也就不太可能萎缩。”