人类大脑额极前额皮质涉及处理多样化任务以及思考人生意义,最新大脑扫描结果表明,猕猴没有这一部分脑组织,尽管它是最近似人类的灵长目物种之一
目前,科学家最新研究表明,人类与其它灵长目动物之间的差别不仅在于语言能力,最主要的是人类额极前额皮质使我们比其它灵长目动物更聪明。
额极前额皮质是球芽甘蓝大小的脑组织区域,它负责人类诸多活动,例如:完成多样化任务以及思考人生的意义等。最新大脑扫描结果显示,尽管狝猴是人类最接近的物种之一,其脑组织仍与人类保持着差异性。
研究人员使用核磁共振成像设备观察控制人类等高智商灵长目动物的关键性脑组织部分,他们对25位男性和女性测试的脑组织进行扫描,与猴子大脑扫描结果相比,人类该部分脑组织由十二个较小区域组成。
其中11个较小区域脑组织都非常近似,同时存在于人类和猴子,并连接至更远的大脑区域。但是狝猴唯独没有侧面额极前额皮质,尽管它是人类最接近的灵长目物种之一。
此前也发现人类和猴子大脑存在着差异性,但目前这项研究非常特殊,是首次发现控制复杂思维和行为的大脑区域存在着明显差别。英国牛津大学科学家马修-鲁什沃瑟(MatthewRushworth)称,我们现已鉴别发现一个非常独特的人类大脑区域,它是证实为何人类比猴子聪明的关键,侧面额极前额皮质位于大脑最前端部分,位于眼眉上方位置。
对于多数人该脑组织体积接近于球芽甘蓝,体积最大可近似橘子。之前研究显示,侧面额极前额皮质对于处理多样化任务非常重要,以及规划事务、理性决策和认真思考人生意义。例如:如果我们决定做一件事情,它将继续评估其它选项,或者思考可能会发生怎样的结果。
同时,这一脑组织区域将帮助我们学习观察其他人的错误,加快学习获得新的技能,该项研究报告发表在近期出版的《神经细胞》期刊上。类似的研究将有助于揭晓注意力不集中症等精神病状况和强迫性精神障碍,也可以进一步理解中风所致的语言能力下降。
麻省理工学院揭露大脑记忆时间关联事件机理(何屹)
美国麻省理工学院的神经科学家发现,大脑中的两个神经回路可控制时间关联事件记忆的形成,是大脑记忆机制研究方面的重大进展,该论文发表在近期出版的《科学》杂志上。
人类的大脑很难记住日常琐碎的、司空见惯的小事,但对于有意义的次序事件的记忆却会十分清晰。举例来说,如果你在听到尖锐的汽车刹车声后,目睹了一场车毁人亡的惨剧,此后在你的人生中,一旦再次听到类似的声音,你就会不由自主地恐惧。这说明,你的大脑已经将刹车声与车祸紧密地联系在了一起。时间关联事件记忆对人类生存具有十分重要的意义,它可以帮助大脑判断如何趋利避害。
对事件的记忆又称为情景记忆,是指对特定时间、地点、经历的事情和经验的记忆(时空背景标记)。海马是情景记忆的重要脑部结构,除了要协调时间、地点和事件三要素外,还需要联通内嗅皮层。内嗅皮层有很多层,可从大脑感觉处理区接受诸如景色和声音等感觉信息,并将感觉信息传到海马。
此前关于位置与关联对象的研究比较充分。海马的特定神经元被称为位置细胞,负责处理空间信息。当动物到达某一特定地点时,会激活位置细胞。但对时间与关联对象的研究则相对落后。
2011年,麻省理工学院的神经科学家发现了突触回路。该回路负责联通内嗅皮层第3层和海马CA1区,与双事件记忆相关。当该区受损后,动物失去对声音的恐惧。
在最新的研究中,研究人员发现了一个前所未知的神经回路,他们将其称为岛细胞,形成于内嗅皮层的第2层,可激活海马CA1区的抑制神经元,抑制由突触回路激活的CA1区神经元。该回路可产生一个反向平衡,抑制大脑将两个事件关联在一起。研究人员推测,这一途径可避免大脑不断将不重要的事件在时间上进行关联。
他们利用光遗传学技术,即在光线的作用下,可令特定神经元打开或关闭的技术,证明了突触回路和岛细胞之间的相互影响。
正常小鼠可关联事件的最大时间差约为20秒,研究表明,提高内嗅皮层第3层细胞活性或抑制第2层岛细胞可延长该期限;同样,抑制第3层细胞或激活第2层岛细胞可缩短该期限。
研究人员推测,通过延长CA1区的兴奋,可使动物对声音的记忆保持足够长,并可将双事件关联在一起。目前研究人员正在研究CA1区是否在双事件的整个间隔区间内一直保持兴奋。
该发现十分重要,它表明内嗅皮层的不同神经元在向海马提供信息时所具有的重要功能。这两个神经回路的交互作用,对动物及人类的生存具有十分重要的意义,它既可以避免因心惊胆裂而导致的惊慌失措,又可避免因粗心大意而导致的猝不及防。