揭秘大腦“球形指數”

自從研究人員在19世紀60年代首次仔細研究了尼安德特人的頭骨后，他們便對其奇怪的形狀印象深刻：像橄欖球一樣從前面伸展到后面，而非現代人那樣圓似籃球。不過，為何現代人和這些冰川時代表親的腦袋看上去如此不同仍是一個謎。

如今，研究人員發明了一種獨創的方法，解釋這種對比的基因。通過分析尼安德特人的DNA痕跡，他們辨別出兩個同稍微沒有那么像球形的頭部形狀存在關聯的基因變體。該團隊在日前出版的《當代生物學》雜志上報告了這一發現。兩個基因還影響大腦組織，從而為了解對大腦發揮作用的進化可能如何重塑頭骨形狀提供了線索。

把新生兒放在搖籃里，你會發現嬰兒的頭骨起初是被拉長的，有點像尼安德特人。德國馬普學會進化人類學研究所古人類學家Philipp Gunz介紹說，只有當現代人的大腦尺寸在生命的第1年增加了近一倍后，頭骨才會變成球形。他和同事分析了現代人和尼安德特人頭骨的計算機斷層掃描，從而發展出人類大腦的“球形指數”。

為探尋大腦組織的主要差異，他們將該指數應用于來自4468名擁有歐洲血統的受試者的核磁共振掃描。這些人的DNA已被進行了基因分型。該團隊辨別出兩個同導致腦袋沒有那么像球形存在關聯的尼安德特人的DNA碎片。這些DNA碎片影響兩個基因的表達：調控神經元發育的UBR4和影響髓鞘發育的PHLPP1。髓鞘是軸突或者神經元投射的絕緣體。

尼安德特人的基因變體可能降低了URB4在基底神經節中的表達，并且導致小腦中的軸突髓鞘變少。論文作者之一、奈梅亨馬普學會心理語言學研究所的Simon Fisher表示，這可能導致神經連接以及小腦調控運動技能和語言上的細微差異。但尼安德特人基因對現代人的任何影響將是輕微的，因為有如此多的基因塑造了大腦。