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人类特有的巨大神经细胞巨型纺锤神经元有什么功能？

关于同“心理理论”有关的带状前回，研究者还发现了一个非常重要的事实。那就是，在这个区域聚集了数量很多的人体所特有的巨型神经元。

灵长类动物的大脑皮质有大大小小不同的神经元（神经细胞），这其中有一种叫做“锥体神经元”的神经细胞属于比较大的类型。这种神经细胞因为其主体部分为圆锥形而得此名。

然而，在人脑的带状前回中还发现了许多大约有锥体神经元4倍大的一种巨型神经元。这种神经细胞的形状像纺锤形，因而叫做“巨型纺锤神经元”。

这种巨型纺锤神经元只有在人和类人猿的脑中才有发现，在其他猿猴和其他动物的脑内都没有找到。比较不同动物带状前回一个截面上的巨型纺锤神经元的数目，结果是大猩猩有20个，黑猩猩有40个，倭黑猩猩有70个，而人有90个，密度最大。

人类的婴儿一生下来脑内就已经有了足够的神经元，随着成长，神经元的数量一般会逐渐减少。

但是巨型纺锤神经元是个例外。有报告指出，婴儿出生后，巨型纺锤神经元的数量会不断增加，到4岁时才达到与成人相同的数量。这个时间与“心理理论”功能发育成熟的时间正好一致。

关于巨型纺锤神经元的功能目前还不十分清楚。研究者正在积极研究巨型纺锤神经元和“心理理论”之间可能存在的关联。

图1. 什么是巨型纺锤神经元？

巨型纺锤神经元的电信号通道（连线）部分很可能比普通神经元的更粗。这种神经元究竟有什么功能，目前还不十分清楚。

查找决定人类独有特征的基因

人类的基因共有大约25000个。这其中有一些是决定了人类独有特征的特定基因，近年来，研究者一直在积极对它们进行研究。

在这些特定的基因中，近年来最受到研究者关注的是，在1990年发现的一个叫做“FOXP2”的基因。虽然黑猩猩和其他某些动物也具有这个基因，但是人类具有的这个FOXP2基因是独一无二的。

研究发现，对于那些FOXP2基因出现突变的家族来说，其成员出现有说话障碍的人的频度会比较高。而且，在有这种障碍的人的大脑中，作为语言中枢之一的布若卡氏区（参见第38页）也比较小，不能激活。这表明，人类具有的这个独一无二的FOXP2基因很可能同人类获得语言能力有关。

FOXP2基因作用是根据它所携带的信息在体内合成某种蛋白质。这种蛋白质（FOXP2蛋白质）附着在细胞核的DNA上能够激活其他多个基因的功能。但是，FOXP2基因通过怎样的机制来使人类获得语言能力，目前还是一个谜。

除了FOXP2基因之外，人类还有一些独特的基因，如导致咀嚼肌变小的“MYH16基因”和同脑变大有关的“MCPH1基因”等，也受到了研究者的极大关注。今后，科学家仍然会积极进行根据基因组来探索人类的智力。

图2. 哪些基因是赋予人类独有特征的基因？

人和黑猩猩具有共同的祖先，据推测，在大约700万年前，人类的祖先和黑猩猩的祖先才发生了分化。这里图解介绍了3个受到研究者关注的赋予人类特征的基因。

极其复杂的神经网络是如何出现的？

近几十年来，脑科学取得了突飞猛进的发展。研究者通过详细研究已经掌握了大量数据，以了解人脑的各个部位与行为功能的关系。对于人类之外的灵长类和鸟类等其他动物所表现出来的类似智力的行为和这些行为与脑内活动的关系也进行了许多研究。

但是，同其他动物相比人类的智力为何会如此卓越，关于这个问题仍然没有一个最后的答案。最近，研究者又开始从一个全新的角度来探索人类智力的奥秘。

例如，温度升高，冰变成水，温度再升高，水又变成水蒸气。在这个过程中，水分子H₂O的结构和性质都没有变化，然而由水分子构成的整体的性质却突然发生了重大变化。

有研究者认为，人脑在人类的进化过程中也是以这种方式发生变化。也就是说，在人类进化的过程中，虽然一个一个的神经元没有变化，但是随着神经元的增加，将这些神经元连接起来的“连线”的数量却有爆发式的增加。就像冰变成水和水变成水蒸气，由连接神经元的“连线”所形成的网络的状态和性能突然发生了重大变化。

揭开人类智力的奥秘是一项非常艰巨的任务。然而，能够探索这一奥秘的动物也惟有我们人类。

图3. 人脑的神经网络爆发式地变得极其复杂

随着脑的增大，人脑中出现了极其复杂的神经网络。为了研究这种神经网络的进化，正在形成一门新的学科。

（本文发表于《科学世界》2011年第5期）