作为高级动物,人类的大脑可能并没那么特殊

来源:煎蛋网发布时间:2017-11-03

在相对脑消耗方面,很多动物都跟人类相差无几。

作为高级动物,人类的大脑可能并没那么特殊

  一直以来,科学家们认为人类大脑每天所消耗的能量要比其他动物要多。虽然人类大脑只占体重的2%,但它每天的消耗超过了我们基准能量预算的25%。但是10月31日发表在《人类进化杂志》上的一项研究对22种动物的相对大脑消耗进行了比较,结果发现,在这一点上,人类并不像我们想的那么特殊。

  研究的主要作者——杜克大学人类进化学助理教授Doug Boyer说道:“我们人类的大脑也许并没有那么特殊,而这挑战了人类进化研究中的一个重要观念。”

  Boyer和他的研究生Arianna Harrington对人类大脑如何摄取能量进行了研究。因为大脑是由血液中的葡萄糖来供能的,所以研究人员测量了包围颅动脉的骨管的横截面积。通过将这些测量结果与先前公布的脑葡萄糖摄取量和颅骨内容积进行比较,他们研究了七种动物,其中包括小鼠、大鼠、松鼠、兔子、猴子和人类。研究人员发现,那些包围着动脉的较大血管能向大脑输送更多的血液,从而将更多的葡萄糖输送到大脑。

  然后,他们使用多元回归法计算了另外15种大脑的葡萄糖摄取量,其中包括狐猴、树鼩以及东南亚的一些灵长类动物。正如预期的那样,研究人员发现,人类给大脑所分配的能量的比例要比啮齿类动物、类人猿多。和静息代谢率(动物呼吸、消化和保持体温所消耗的能量)比较起来,人类大脑所需的能量要多出不少,几乎是黑猩猩的两倍,是松鼠、老鼠和兔子的三到五倍。

  但是有些动物的大脑同样也很“饥渴”。例如,在相对脑消耗方面,树鼩与人类相差无几。而环尾狐猴以及侏儒狨猴(世界上最小的猴子),也像人类一样,会把自己身体里的能量尽量多地供给大脑。Boyer对此说道:“其实这很正常,因为大脑这种结构的代谢成本主要取决于它有多大,而许多动物的脑体比(大脑占身体的比例)要比人类大。”

  在此之前,也曾有研究人员基于神经元计数的原理计算了大脑所需的能量。但是,目前用来估计大脑能量需求的方法依赖于对骨的测量,而不是像神经元那样的软组织,这也就是说我们可以使用动物化石来估计大脑的能量需求,其中包括早期的人类祖先。Harrington对此说道:“只需要一个完整的头骨和一些颈椎,你就可以完成一次测量。”但是研究人员表示,这些数据并不能说明这些“饥渴”的大脑是否已经进化过了,这些巨大的消耗只是进化后的“副产品”。

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