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唯一性谎言的地方

在我们的大脑中寻找解开我们差异的钥匙的终极寻宝。

如果你在一个美丽的波利尼西亚岛上放弃了十几个人幼儿,足以吃,但没有电脑,没有手机,......由Gary Marcus

如果你在一个美丽的波利尼西亚岛上丢弃了十几名人类幼儿,他们有住所和足够的食物,但没有电脑,没有手机,没有金属工具,他们长大后会像我们认识的人或其他灵长类动物一样吗?他们会发明语言吗?如果没有文化和科技的魔力,人类会和黑猩猩有那么大的不同吗?

没人知道。(道德禁止幼儿测试。)自20世纪70年代初以来,中国生物科学的科学家们一遍又一遍地一遍又一遍地绊倒:我们有所不同,但并不像我们想象的那样不同。神经系统科学家,遗传学家,和人类学家他们都尝试着解决人类的独特性问题,寻找特殊的大脑区域、独特的基因和人类特有的行为,相反,他们发现了更多跨物种的共同线索的证据。

今年奥巴马总统通过推进创新的神经技术(大脑)倡议,欧洲委员会向人类脑项目提供10亿欧元(12.9亿美元)的欧洲委员会,将大脑研究承诺了1亿美元。雄心勃勃的项目旨在映射大脑的电路和功能,并可以帮助我们更好地了解使我们成为人类的原因。但到目前为止,科学只发现了最有条不紊的线索。

作为一个研究过语言、认知神经科学和人类进化的人,我带着一丝懊恼地说:我的职业生涯一直是试图理解人类思维的起源和发展。我和我的同事们都在努力寻找答案。为什么要精确定位人类独特性的起源这么难?

在过去,主要假设是行为。“人类是唯一用工具的动物。”“人类是唯一有文化的动物。”“人类是唯一教他们年轻的动物。”但随着时间的推移,大多数猜测都已经出错了。它变得更加神秘,因为几乎所有我们在相反的方向找到的一切,都致力于使用呼叫保守演变的倾向,而不是一遍又一遍地使用许多相同的基因,神经递质和脑电路。

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巧妙:罗伯特伯顿

自从罗伯特·伯顿(Robert Burton)在20世纪60年代开始研究神经学以来,他一直被一个基本的认知问题所困扰:被说服意味着什么?我们大脑里发生了什么,让另一个人,或者,嗯,一辆车,感觉……阅读更多

为什么确定人类独特性的起源被证明如此困难?

比如说,大脑的整体解剖。正如许多人所知,人脑被分成两个半球,左右两个。黑猩猩也一样。如何划分额叶、颞叶、顶叶和枕叶?是的,黑猩猩也有。因此,在这方面,做马、猫和松鼠。基本组织。我们与所有哺乳动物一样,都有大脑的变形。我们的区别是不是在于大脑的六层结构,它定义了大脑外部起皱的部分,称为新皮质?不,黑猩猩(和其他哺乳动物)也有。布罗卡区呢,大脑中与语言联系最密切的部分?这在黑猩猩的大脑中也有一个对应物。与此同时,人脑的组织比许多人预期的要复杂得多;几十年前你可能读到的关于大脑组织的几乎所有东西都被彻底地简化了。例如,布罗卡区参与语言活动,就像大家想象的那样,但它也用于肌肉控制、音乐,甚至可能是模仿。事实上,大脑的许多其他部分,比如前额叶皮质,甚至小脑,在语言中扮演着重要的角色。语言不是驻留在大脑一个微小的、定义明确的角落里的东西,而是分布在大脑大部分区域的东西。

的挑战,大脑区域不穿名牌(“你好,我是布洛卡”),而不是他们的本性和边界必须推导出基于物理地标等诸多因素(如折叠皮质组织的山丘和山谷),神经元的形状,他们回应的方式不同的化学污渍。即使有了最先进的技术,这也是一项艰难的工作,就像从行驶的火车的窗户往外看,试图判断你是在巴尔的摩还是在费城。由于这两座城市是在相似的时期用相似的原材料建造的,所以它们的许多部分表面上看起来很相似。所有的新大脑皮层(只有哺乳动物拥有的大脑部分)都是六层的,所以外脑(构成了大部分大脑体积)的不同区域最终看起来更相似而不是不同。即使在显微镜下,人类的脑组织看起来也非常像灵长类的脑组织。我们已经从期待(但没有发现)人类特定的大脑区域,到寻找二阶差异。我们会问这样的问题,“人类的左半球和右半球之间的不对称程度是否比黑猩猩的大脑颞平区更严重?”这就好比说纽约和巴黎不一样因为我们屋顶上有更多的水塔。这可能是真的,但它并没有真正解释为什么这两个城市感觉如此不同。

当我们观察我们的基因组时,情况也没有什么不同。早在20世纪70年代初,玛丽-克莱尔·金就发现,如果你比较人类和黑猩猩的DNA,它们非常相似,一开始就几乎完全相同。现在我们的基因组已经被测序了,我们知道King在没有现代基因组设备的情况下工作,基本上是正确的。几乎人类基因组中的每一个基因在黑猩猩基因组中都有对应的基因,反之亦然。只要看一眼单个的字母(核苷酸),我们的基因组就会惊人地相似。事实上,我们基因组中的每一个基因——从多巴胺和血清素的基因,到BDNF和COMT等有助于控制记忆的基因——在黑猩猩基因组中都有对应的基因。即使是FOXP2基因也是如此,它与人类语言有着决定性的联系。在与FOXP2编码蛋白质的基因部分相对应的715种氨基酸中,只有两种氨基酸在人类和黑猩猩之间存在差异。截至2013年初,我们仍不知道哪些基因对我们与黑猩猩的区别至关重要。但我们知道,在基因上,我们的相似之处远远大于不同之处。


WHY,如果我们的生活如此不同,我们的生物学是否如此相似?答案的第一部分很明显:人类和黑猩猩只有4至700万年前的共同祖先分歧。在此之前的每一点长的进化历史 - 前几年左右或哺乳动物,作为单细胞生物的哺乳动物,为单细胞生物 - 被共享。七百万年的进化变化尺寸相当短。

答案的第二部分从第一部分发展而来,并取决于进化变化如何运作的动力学。原则上,当工程师建造新的东西时,他或她可以从零开始,也许用新材料(如钢)代替旧材料(如木材),或者用发动机取代汽油发动机Electric one可以带来根本性改进的全面变革。

进化从来没有有那种奢侈。它不能简单地让一个物种在等待发布人类2.0的时候离线。相反,每一个新的发展都建立在祖先形态之上;用伟大生物学家弗朗索瓦·雅各布不朽的话来说,进化就像“一个修补匠,他不知道自己将要生产什么,但使用他周围发现的任何东西,无论是细绳、木头碎片还是旧纸板;简言之,它就像一个修补匠,他利用一切可以利用的东西来生产某种可行的物品。”人类的大脑是灵长类动物的大脑,是经过调整的,不是完全新的东西,是从零开始发展起来的,以适应我们特定生活方式的需要。

简而言之,人类可能比黑猩猩含有非常不同的生活,但我们的生物学的结构计划必然可以代表我们从我们的最后一个共同的祖先继承的遗传物质中的适度态度。语言,无论在我们的大脑中实例化如何,都代表了与我们继承的心理机械相比的相对微不足道的认知增强。对于我们每个认知创新的潜在生物学也是如此。

如果看起来像科学家试图找到大脑中人类唯一性的基础,都在寻找一个干草堆的神经针,这是因为他们是。无论是什么让我们不同,建造在十亿多年的常见血统的基岩上。人类永远不会放弃寻求证明他们是特殊的追求。但我们也不能逃避这一事实,即我们的思想是一个适度的调整,在我们进入现场之前发起数百万年的古老计划。


加里·马库斯是纽约大学的心理学教授。他的著作包括吉他零克鲁格:人类思维的偶然进化。他的散文出现了《连线》《发现》《华尔街日报》纽约时报。他的科学博客纽约人。

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