與非人靈長類動物相比，人為何成為人?一直是學界長期關注的問題。
據中國科學院自動化研究所昨日消息，該所腦網絡組研究中心聯合電子科技大學生命科學與技術學院利用腦網絡組圖譜思路，繪製出靈長類大腦頂下小葉跨物種腦連接圖譜，並研究揭示人類與非人靈長類頂下小葉不對稱性的進化差異。這項重要研究進展既為人類語言和工具使用的起源與演進提供新的線索，也為闡明「人類為什麼成為人類」的人類本源研究提供出新證據。
繪製跨物種腦網絡組圖譜
據中科院自動化所研究員蔣田仔介紹，達爾文的進化論認為人類的起源是由於自然選擇驅動的生物進化。然而，與現存的非人靈長類動物例如猴和猿相比，人類在很多高級認知功能方面具有顯著優勢，尤其是語言和複雜工具使用的能力，這可能構成「人之所以為人」的基礎。為解決人為何成為人這一長期懸而未決的問題，可通過解析和比較人類與其他非人靈長類動物腦結構和功能上的差異性和相似性，來部分回答和闡釋這一難題。
不過，由於難以確定不同物種間腦功能區的同源性，進行跨物種腦結構與功能上的進化研究，目前缺乏可靠的技術手段。基於此，中科院自動化所腦網絡組研究中心提出利用繪製跨物種腦網絡組圖譜的手段來研究不同物種的進化模式，為回答語言和複雜工具使用的進化腦機制提供有力工具。
不對稱性呈梯度式進化模式
電子科技大學博士生程祿祺說，科研團隊首先利用磁共振成像技術獲得人類、黑猩猩以及獼猴的結構磁共振和彌散張量磁共振成像數據，並以語言和工具使用最相關的頂下小葉為研究對象，通過結構磁共振成像分析3種靈長類頂下小葉結構上的不對稱性。結果顯示，在黑猩猩和人類中發現相似的結構不對稱性，但在獼猴中未發現類似模式。這說明頂下小葉結構的分離出現在3個物種的共同祖先之後，而在黑猩猩和人類共同祖先之前。
研究人員進一步利用彌散磁共振成像，繪製出人類、黑猩猩和獼猴頂下小葉的亞區尺度的腦連接圖譜，發現在3個靈長類物種間，腦解剖連接模式的不對稱性呈現梯度式的進化模式，即與人類親緣關係較遠的獼猴中沒有腦連接的不對稱，但在與人類親緣關係較近的黑猩猩中開始出現腦連接的不對稱，而且這種不對稱性在人類大腦中更加廣泛。
本次最新研究結果表明，靈長類動物腦結構與其解剖連接模式的不對稱性，是驅動語言以及複雜工具使用進化的內在生物學基礎。
腦科學成為科技競爭制高點
中科院自動化所研究員樊令仲表示，腦科學已成為全球研究的熱點和科技競爭的制高點，中科院自動化所科研團隊繪製跨物種腦網絡組圖譜是推動非人靈長類動物模型到人類大腦研究的橋樑。這不但是破譯人類大腦特有高級認知功能的一個重要突破口，同時也對建立重大腦疾病的非人靈長類動物模型、深入研究人類腦疾病的致病機制等，具有重要的科學和臨床意義。
該成果論文近期已在國際學術期刊《電子期刊-生命科學》發表，中國科學院自動化研究所(中科院自動化所)蔣田仔研究員和樊令仲研究員為共同通訊作者，程祿祺為第一作者。
