进化轴和遗传轴塑造了我们的大脑

一个国家在地球上的位置很大程度上说明了它的气候、邻国以及可能在那里发现的资源。因此，地理位置决定了你期望在那个点上找到什么样的国家。

同样的道理似乎也适用于大脑．每个网络都位于一个特定的位置，这个位置决定了它的功能和邻居，也决定了在那里发生的功能类型。然而，描述这种关系的规则是不同的大脑区域不得不彼此了解，直到现在。位于德国莱比锡的马克斯·普朗克人类认知和脑科学研究所的科学家们，以及Juelich Forschungszentrum Juelich，以及一个国际合作团队，已经破译了两个轴人类的大脑是有组织的。发现这些轴主要由遗传因素．

一个轴从大脑皮层的后(后)部分延伸到前额部分。这反映了从基本能力(如视觉和运动)到抽象的、高度复杂的技能(如认知、记忆和社交技能)的功能层次。第二个轴从皮层的背侧(上)通向腹侧(下)。腹侧系统与赋予意义和动机的功能有关，而背侧系统可能与空间、时间和运动有关。

“有趣的是，这种垂直排列与长期以来的双重起源假说相一致，”MPI CBS和Forschungszentrum Juelich的研究小组负责人、该研究的第一作者苏菲·瓦尔克说科学的进步．根据这个假设，大脑皮层有两个不同的起源，一方面是杏仁核和嗅觉皮层，另一方面是海马体。从这些起源开始，出现了两条不同的皮层发展线，从不同起源开始，反射波从分化程度较低的区域到分化程度较高的区域。腹侧和背侧的这种区别在各种哺乳动物中都有发现，如非人灵长类动物、猫和老鼠。然而，瓦尔克周围的科学家现在已经为整个人类皮层提供了证据，并表明这可能是仅次于后额轴的第二个重要组织原则。

反过来，这种双轴组织在很大程度上是由大脑区域之间的遗传关系决定的。这意味着两个大脑区域结构之间的联系是由共同的遗传效应驱动的。此外，在猕猴的大脑中也发现了类似的轴，这表明这些轴在灵长类动物的进化过程中是保守的。“与此同时，即使基因和进化塑造了大脑结构的组织，我们也不能忘记环境在塑造我们的大脑和思想方面也起着至关重要的作用，”瓦尔克说。“尽管我们在当前的研究中特别关注这些基因影响，但我们团队的其他工作已经表明，行为训练也可以改变大脑结构。”他们计划进行进一步的研究，以了解这两个影响大脑结构的因素是如何相互作用的。

了解大脑组织的主要轴就像拥有一个指南针，可以帮助更好地在大脑中导航。“我们可以更好地理解特定区域的进化和功能，更好地评估大脑疾病的影响，”瓦尔克补充道。例如，作者之前的工作已经表明，自闭症谱系障碍患者和健康对照组之间的组织轴是不同的。

科学家们用多层次的方法研究了大脑结构的组织。首先，他们使用同卵双胞胎和异卵双胞胎，以及不相关的人，来模拟大脑组织在多大程度上是由基因决定的。他们测量了一组人的大脑皮层厚度是如何相互关联的，这为不同大脑区域之间的结构和发展关系提供了信息。例如，如果某些关系在同卵双胞胎中比在其他兄弟姐妹中更强，这可能是由于遗传因素。利用大脑不同区域之间关系的遗传信息，他们计算出基因相似的大脑结构组织的主要轴。他们还比较了人类和猕猴的大脑组织。在这些动物中发现了类似的轴，他们得出结论，这种组织在灵长类动物进化过程中是保守的。

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