人類獨特的腦細胞

七君

人類自詡?cè)f物之靈，而最靈的就是腦袋。可是人類的腦袋具體有什么和其他動物不一樣？除了人腦相對身體的比例比其他動物大以外，人腦對自己為什么這么聰明這個問題知道得并不多。不過在20多年前，人類終于能拿出“實錘”了，這就是一種形狀奇特的神經(jīng)細胞，這種細胞就是梭形細胞（spindle cells）。

顧名思義，梭形細胞長得像梭子。近20年的研究發(fā)現(xiàn)，只有人科生物，以及少數(shù)“大頭”的聰明動物具有這種神經(jīng)細胞。雖然相關研究還在進行中，不過這種神經(jīng)細胞已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)和自我意識以及“直覺”有關。

大多數(shù)神經(jīng)細胞都是圓錐或星形的，充滿了接收其他神經(jīng)細胞信號的張牙舞爪的樹突。但是梭形細胞卻很瘦長，只有一根樹突。梭形細胞的體形也很龐大，大小是其他神經(jīng)細胞的4倍左右，而且十分稀有，人類大腦中大概只有1.25%的神經(jīng)細胞是梭形細胞。

梭形細胞最初是在1926年就被奧地利解剖學家康斯坦丁·馮·艾克諾默（Constantin von Economo）發(fā)現(xiàn)的，不過直到1999年，梭形細胞研究領域才出現(xiàn)了重大進展。那一年，加州理工學院的神經(jīng)科學研究者 John Allman 和同事們報告，所有人科的猿類都有梭形細胞，但是和人類親緣關系更遠的靈長動物，比如狐猴還有眼鏡猴卻沒有。這說明，梭形細胞是所有人科的祖先在1000萬～1500萬年前獨立演化出來的特征。

巧的是，梭形細胞出現(xiàn)時，也是人類產(chǎn)生上述“情商”的時刻。是的，梭形細胞的數(shù)量并不是一成不變的。人類出生時只具有15%的梭形細胞，其余的85%是在4歲后才出現(xiàn)的。Allman 介紹，梭形細胞的數(shù)量在人類4歲時開始激增，而人類的道德感、內(nèi)疚和尷尬的情緒，也恰好是在這個時期出現(xiàn)的。

如果梭形細胞的出現(xiàn)代表著動物開始具有自我意識，那么梭形細胞受損的話，人的自我意識是不是會出問題呢？確實有一些精神疾病被發(fā)現(xiàn)和梭形細胞異常有關。比如，額顳葉癡呆（frontotemporal dementia）患者的梭形細胞就比正常人少。

2004年，加州大學舊金山分校的醫(yī)學研究者 William Seeley 發(fā)現(xiàn)，那些失去了自我意識的額顳葉癡呆癥患者的發(fā)病腦區(qū)正是前扣帶皮層和雙側(cè)額島皮層。尸檢顯示，和健康人相比，額顳葉癡呆癥患者的前扣帶皮層中梭形細胞少了74%，而其他神經(jīng)細胞則安然無恙。

另外一些研究發(fā)現(xiàn)，孤獨癥患者和一些有自殺傾向的精神疾病患者的梭形細胞數(shù)量也和常人不同。簡而言之，梭形細胞很可能與社交、直覺、自我意識以及共情能力相關。也因為這一點，梭形細胞曾被看作是區(qū)分高級靈長類和其他動物的重要解剖學證據(jù)。梭形細胞的發(fā)現(xiàn)無疑為意識和智力研究增加了一個新的維度。更有趣的是，近年來有一些大腦袋的聰明動物也被發(fā)現(xiàn)具有梭形細胞，其中就包括陸地上最大的動物——大象，以及海洋中最大的動物——鯨。

2007年，Patrick Hof 發(fā)現(xiàn)，座頭鯨、長須鯨、抹香鯨，還有虎鯨都有梭形細胞。不過在這些海洋哺乳動物的大腦里，梭形細胞不僅存在于前扣帶皮層和雙側(cè)額島皮層，還存在于大腦后部;它們的梭形細胞在全腦中的占比和人科動物接近。

現(xiàn)存的人科大猿集體“果照”

Hof 和同事認為，這些梭形細胞之間的信號傳遞速度很快，讓上述鯨豚可以在社交中迅速對情緒線索做出反應，而這類以往被認為只存在于人類和他們的靈長動物近親腦中的神經(jīng)細胞的發(fā)現(xiàn)可以為鯨豚的高級認知能力佐證，說明這些海洋哺乳動物很可能和人類一樣具有同理心和感知他鯨情緒的能力。

海豚和鯨以及大象大腦中發(fā)現(xiàn)的梭形細胞引起的爭議也不僅限于學術(shù)界。雖然擁有梭形細胞的非人動物是否有自我意識、是否能感知愛和痛苦、是否也有“情商”是一個學術(shù)話題，但它們同時也是倫理學話題。獵殺、圈養(yǎng)或奴役同樣具有梭形細胞的動物，比如虎鯨和大象，是否合理？

（本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自“把科學帶回家”公眾號，有刪節(jié)）