大腦常識課NO.4

2024-10-02 06:24:09 作者: 里克·漢森

  大腦的進化升級

  在進化過程中,一些動物包括人類祖先逐漸擁有了社交能力,並因此獲得三個重要的生存優勢,讓擁有社交能力的動物在日常生活中獲益匪淺。

  脊椎動物:大腦的「運算需求」不同,使得動物的進化也不同

  最早的史前哺乳動物大概出現在1.8億年前,約3000萬年之後,最初的鳥類也誕生了。(這些年份都是通過模糊不清的化石證據估計出來的。)哺乳動物、鳥類,和同時代的爬行動物以及魚類面臨的生存挑戰其實都差不多——荒蕪的自然環境以及飢餓的掠食動物,但哺乳動物和鳥類的大腦占體重的比例卻明顯要大得多,這是為什麼呢?

  原因很簡單,爬行動物和魚類通常不會照看它們的幼崽,甚至在某些情況下它們還可能吃掉自己的幼崽!它們通常也不會找伴侶一起生活。與之相對應,哺乳動物和鳥類會撫養它們的幼崽,而且在很多情況下它們都會成雙結對過日子,有時候還會相伴一生。

  

  用進化論中神經科學的專業語言來講就是,選擇伴侶、分享食物和撫養幼崽要占用大量神經系統的運算資源,這給大腦帶來了巨大的運算需求進化壓力。所以哺乳動物和鳥類的神經系統就進化出了更多的神經運算能力。松鼠和麻雀必須比蜥蜴和鯊魚更加聰明才行,因為松鼠和麻雀過日子需要計劃、溝通、協作和談判。這些技能對於人類夫婦而言同樣至關重要,當他們有了孩子並還想在一起過日子的時候,尤其如此。

  靈長類動物:越複雜的社會關係就會產生越複雜的大腦

  動物大腦進化的第二個關鍵步伐是由靈長類動物邁出的。靈長類動物大約出現在8000萬年前。按照靈長類動物的定義,這類動物最顯著的特徵是它們擁有極為優秀的社交能力。比如,猴和猿每天會把所有時間的1/6,花在為團體內部成員整理毛髮上。有趣的是,對巴巴利獼猴的研究表明,為其他猴子整理毛髮的猴子,與接受這種服務的猴子相比,能緩解更多的壓力。(我曾經嘗試用這套理論說服我妻子給我做更多的背部按摩,可惜她不信這一套。)在這個進化論節點上最關鍵的是,不論對於雄性還是雌性靈長類動物,社交技巧帶來的社交領域的成功都會讓它們繁育更多的後代,從而讓這種技巧隨著它們的基因傳遞給更多的個體。

  實際上,社會性越強的靈長類動物,或者量化一下說,繁育團體越大、互相整理毛髮的夥伴數量越多、社會等級關係越複雜的靈長類動物,大腦皮層占整個大腦的比例就越大。顯然,越複雜的社會關係就需要越複雜的大腦。

  不但如此,類人猿甚至還進化出了梭形細胞。類人猿是靈長類動物里最發達的動物科,包括黑猩猩、大猩猩、猩猩和人類。它們所擁有的梭形細胞是一種非同尋常的神經元細胞,可以支持高級社交能力。比如,類人猿會經常安慰團體中那些心煩意亂的個體,這種行為在其他靈長類動物中非常少見。和我們一樣,黑猩猩會哭也會笑。

  人腦里只有扣帶皮層和腦島含有梭形細胞,這些區域是負責自我感知和移情能力的。這種分布表明,這些大腦區域以及其功能在過去數百萬年裡經受了巨大的進化壓力。換句話說,社會關係帶來的好處幫助驅動了靈長類動物大腦的進化。

  人類:人腦體積的擴大正是豐富情感的基礎

  大約260萬年前,我們的原始人祖先開始製作石頭工具。從那時起到現在,人類的大腦通過進化,體積擴充了3倍。實際上,大腦和相同體積的肌肉組織相比,代謝速度要快10倍。這種變化使得女性的身體結構也需要相應進化,以便讓擁有超大大腦的胎兒可以順利通過產道出生。在進化過程中,這種巨大的生理變化代價十分昂貴,因此相應地,必然是因為有某種巨大的好處,大大增加了我們祖先的生存機會,才使得這種進化成為可能。這種好處就是社會、情感、語言和抽象思維能力的巨大進步。比如,人類比其他猿類擁有更多的梭形細胞;這些梭形細胞構成了連接扣帶皮層、腦島和大腦其他區域的超級信息高速公路。因此,儘管一隻成年黑猩猩在認知世界方面要比一個2歲的兒童做得更好,但在構建社會關係方面,兒童已經走在了它的前面。


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