皱巴巴的大脑让人类更聪明
人类的大脑约1400克重,虽然比起一些大型动物不算重,但我们拥有高度发达的大脑皮层。所谓大脑皮层,就是指大脑表面约为2~3毫米的薄薄一层。我们的大脑皮层是高度折叠的,其上布满了复杂的沟沟回回。这些沟回让大脑在有限的空间内,尽可能增加皮层的面积。因为一切与生命和智力活动有关的功能,都分布在大脑皮层上,面积更大意味着功能更强。人类的大脑皮层约由140亿个神经细胞组成,总面积约为2200平方厘米,摊开来相当于4张A4纸。
许多较大型的哺乳动物,如灵长类、海豚和马,它们的皮层都有各种各样的沟回,但在像老鼠这样的小动物脑中,沟回就比较少见。
是什么原因让我们的大脑高度折叠的呢?一个理论认为,当大脑皮层中的细胞数量激增,不停朝外扩张,但又受空间限制的时候,大脑皮层自然就会折叠起来。至于为什么脑细胞会激增?到目前为止,我们已经鉴定出几个基因突变,它们要为脑细胞的激增负责。
不过除了这一点,一位德国神经生物学家认为,在大脑的折叠术中,神经细胞的黏性也发挥了重要作用。人类大脑能够高度折叠,得益于这样一个事实:人类的神经细胞不那么黏。
他在动物大脑中发现,有一种蛋白能让发育中的脑细胞粘在一起。这种蛋白的合成受两个叫FLTR1和FLTR3的基因控制。小鼠的脑细胞能大量制造这种黏性蛋白,而人脑细胞制造的就少多了,所以,我们的脑细胞黏性远不如小鼠。
当他把小鼠的FLTR1和FLTR3基因“敲去”后,发现小鼠长大后大脑皮层变得更加折叠了。可见,脑细胞的黏性对折叠程度是有影响的。
(大科技公众号 4.21)