中新網(wǎng)北京5月7日電 (記者 孫自法)語言是人類獨有的高級認(rèn)知功能，其神經(jīng)機(jī)制起源演化的探索一直是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的核心難題。

　　打開人類語言演化過程新大門

　　中國科學(xué)院自動化研究所5月7日發(fā)布消息說，該所科研團(tuán)隊聯(lián)合中外合作者，最新在狨猴腦中鑒定出與人類高度同源的神經(jīng)纖維束——弓狀束，證實狨猴腦連接特征相較于獼猴更接近人類，并揭示語言相關(guān)神經(jīng)架構(gòu)并非僅由物種親緣關(guān)系決定，而是受社會生態(tài)與復(fù)雜發(fā)聲交流需求驅(qū)動趨同演化，為追溯人類語言能力的神經(jīng)起源提供了重要線索。

　　這項圍繞靈長類大腦語言背側(cè)通路的演化機(jī)制開展跨物種比較研究的重要成果論文，近日在國際學(xué)術(shù)期刊《美國國家科學(xué)院院刊》(PNAS)發(fā)表。

　　作為語言神經(jīng)通路的核心，大腦背側(cè)通路的功能解析是理解該研究核心價值的關(guān)鍵。該通路如同“神經(jīng)翻譯官”，能將聽覺接收到的聲音信息精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為運(yùn)動指令，支撐人類說話、狨猴發(fā)聲等復(fù)雜的聽覺運(yùn)動整合過程。

　　論文通訊作者、中國科學(xué)院自動化所樊令仲研究員表示，本項研究成果為人類語言神經(jīng)機(jī)制研究提供了新路徑。未來，通過狨猴模型，科學(xué)家有望進(jìn)一步解析語言發(fā)育障礙、失語癥等疾病的神經(jīng)機(jī)制，為相關(guān)疾病的診斷與治療提供新的思路。

　　“人類語言的演化是一個漫長而復(fù)雜的過程，狨猴就像一把鑰匙，幫我們打開了理解這一過程的新大門?！狈钪僬J(rèn)為，這項研究再次證明，基于跨物種腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜的演化比較，能更深刻認(rèn)識人類自身的大腦與認(rèn)知起源。

　　人類與狨猴的弓狀束結(jié)構(gòu)相似

　　論文第一作者、中國科學(xué)院自動化所博士生王玙璠介紹說，長期以來，黑猩猩、獼猴等靈長類動物被視為研究人類大腦演化的主要模型，其中獼猴屬于舊大陸猴，但這類動物缺乏人類嬰兒般的社會引導(dǎo)性發(fā)聲學(xué)習(xí)能力。而體型小巧的狨猴，作為新世界猴的代表，不僅能通過父母的社會反饋學(xué)習(xí)發(fā)聲，其復(fù)雜的叫聲系統(tǒng)也與人類語言的早期形式存在深度相似性。

　　研究團(tuán)隊通過腦影像學(xué)與跨物種腦圖譜分析，對比了人類、狨猴、獼猴和黑猩猩的弓狀束連接模式。弓狀束是大腦中負(fù)責(zé)連接聽覺感知區(qū)與運(yùn)動控制區(qū)的“神經(jīng)高速公路”，是人類語言理解與表達(dá)的核心通路。

　　研究揭示，靈長類共同祖先已演化出弓狀束原始雛形，人類與狨猴弓狀束呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)相似性，實則是同源神經(jīng)結(jié)構(gòu)在不同演化分支中形成的精細(xì)化適應(yīng)性特征。這一研究結(jié)論契合演化生物學(xué)核心理論，清晰揭示出腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)演化兼具遺傳保守性與演化靈活性的重要特質(zhì)。

　　研究進(jìn)一步證實，狨猴弓狀束能夠穩(wěn)定投射至腹外側(cè)額葉皮層，其腦連接特征相較于獼猴更接近人類，且精準(zhǔn)關(guān)聯(lián)發(fā)聲交流相關(guān)腦功能區(qū)，在聽覺與運(yùn)動信息協(xié)同整合中起到關(guān)鍵作用。

　　研究還發(fā)現(xiàn)，狨猴的弓狀束與人類一樣，廣泛終止于腹外側(cè)前額葉皮層，形成了高效的聽覺-運(yùn)動調(diào)控回路，而獼猴的弓狀束在該區(qū)域的連接則顯著稀疏，這也解釋了為何狨猴在發(fā)聲控制靈活性上更接近人類。

　　明確“相似性”與“獨特性”邊界

　　樊令仲指出，這項成果的另一重要突破在于，其研究發(fā)現(xiàn)與最新解剖學(xué)證據(jù)形成完美呼應(yīng)。其中，狨猴和獼猴的喉運(yùn)動皮層同時存在于初級運(yùn)動皮層和腹側(cè)前運(yùn)動皮層，這一布局與人類高度一致。狨猴的腹側(cè)前運(yùn)動皮層與人類的布洛卡區(qū)在連接圖譜上呈現(xiàn)高度同源性，為“靈長類動物在發(fā)聲控制架構(gòu)上存在深層共性”提供了直接證據(jù)，這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步支撐了“功能需求驅(qū)動神經(jīng)結(jié)構(gòu)演化”的核心假說。

　　為深入探究這種神經(jīng)相似性的演化機(jī)制，研究團(tuán)隊推測，人類與狨猴共享的“神經(jīng)晚成性”可能是關(guān)鍵因素。與獼猴相比，人類和狨猴的幼崽出生時大腦尚未發(fā)育成熟，這種“發(fā)育延遲”賦予了大腦極高的可塑性。結(jié)合狨猴獨特的合作育幼模式，幼崽在社會互動中獲得的發(fā)聲反饋，會持續(xù)塑造弓狀束的連接模式，最終形成與人類相似的神經(jīng)通路。這一機(jī)制在之前的黑猩猩研究中也得到佐證——黑猩猩弓狀束的個體差異與溝通能力強(qiáng)弱直接相關(guān)。

　　研究團(tuán)隊通過詳細(xì)梳理狨猴區(qū)別于其他靈長類的發(fā)聲特性發(fā)現(xiàn)，狨猴的復(fù)雜發(fā)聲能力為神經(jīng)結(jié)構(gòu)的功能適配提供了生動注腳：它們不僅能進(jìn)行類似人類對話的“發(fā)聲交替”，還能根據(jù)交流對象身份、距離調(diào)整叫聲的振幅和時長，更具備通過社會引導(dǎo)實現(xiàn)發(fā)聲學(xué)習(xí)的能力(這與人類嬰兒的語言發(fā)育過程高度相似)。這些復(fù)雜行為對聽覺-運(yùn)動整合的高需求，可能正是弓狀束在腹外側(cè)前額葉皮層形成強(qiáng)化連接的演化動力。

　　研究團(tuán)隊強(qiáng)調(diào)，本項研究明確了“相似性”與“獨特性”的邊界：盡管狨猴與人類的弓狀束在額葉連接上高度相似，但弓狀束向中顳葉和下顳葉的延伸為人類獨有，這一結(jié)構(gòu)差異可能支撐了人類語言特有的語義和詞匯檢索功能。因此，此次研究既展現(xiàn)出演化的連續(xù)性，也凸顯人類語言神經(jīng)機(jī)制的獨特創(chuàng)新。(完)