生命和性成熟取決于你的大腦 而不是你的身體

范德比爾特的新研究發(fā)現(xiàn)，人類和其他溫血?jiǎng)游锏拇婊顣r(shí)間——以及它們何時(shí)達(dá)到性成熟——可能與它們的大腦有關(guān)，而與它們的身體無(wú)關(guān)。更具體地說(shuō)，代謝率較大或較慢的動(dòng)物不會(huì)活得更久；它是一種大腦皮層神經(jīng)元較多的動(dòng)物，無(wú)論體型大小。

該研究的作者、心理學(xué)和生物學(xué)副教授說(shuō)：“無(wú)論你是在觀察鳥類、靈長(zhǎng)類動(dòng)物還是人類，你在一個(gè)物種的皮層中發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)元數(shù)量可以預(yù)測(cè)大約75%的物種壽命變異?？茖W(xué)蘇珊娜赫庫(kù)蘭諾-胡澤爾。與通常比較動(dòng)物的標(biāo)準(zhǔn)相比，體型和新陳代謝只根據(jù)物種預(yù)測(cè)20-30%的壽命，留下了很多不一致的地方，比如鳥類比同等體型的哺乳動(dòng)物長(zhǎng)十倍。最重要的是，人類被認(rèn)為是一種“特殊”的奇怪進(jìn)化，童年很長(zhǎng)，更年期很晚。但是發(fā)表在《比較神經(jīng)病學(xué)雜志》上的這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，這項(xiàng)研究并不準(zhǔn)確。人類需要成長(zhǎng)到成熟，只要他們的皮質(zhì)神經(jīng)元還在，并且此后的壽命也和預(yù)期的一樣長(zhǎng)。

研究

在這項(xiàng)研究中，赫庫(kù)蘭諾-豪澤爾從收集了全面長(zhǎng)壽記錄的動(dòng)物數(shù)據(jù)庫(kù)中檢查了700多種溫血?jiǎng)游?。然后，她將這些記錄與她關(guān)于不同動(dòng)物物種大腦中神經(jīng)元數(shù)量的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。

Herculano-Houzel對(duì)數(shù)百個(gè)物種的數(shù)據(jù)進(jìn)行了顏色編碼，發(fā)現(xiàn)鸚鵡和鳴禽，包括鴉科動(dòng)物，系統(tǒng)地比同等體重的靈長(zhǎng)類動(dòng)物長(zhǎng)壽，而且這些靈長(zhǎng)類動(dòng)物比同等體重的非靈長(zhǎng)類哺乳動(dòng)物長(zhǎng)壽?！巴瑯?，對(duì)于相似的特定基礎(chǔ)代謝率，鸚鵡和鳴禽比許多哺乳動(dòng)物物種，尤其是非靈長(zhǎng)類動(dòng)物活得更長(zhǎng)，達(dá)到性成熟需要更長(zhǎng)的時(shí)間，”赫庫(kù)蘭諾-胡澤爾說(shuō)。她以前見過(guò)這種模式：她之前的研究已經(jīng)確定了大腦是什么樣的，這表明鸚鵡和鳴禽的大腦皮層神經(jīng)元比類似大小的靈長(zhǎng)類動(dòng)物多，這些靈長(zhǎng)類動(dòng)物的神經(jīng)元比其他任何類似大小的哺乳動(dòng)物都多。她的新分析證實(shí)了她的懷疑：在溫血?jiǎng)游镂锓N中，壽命均勻增加，大腦皮層神經(jīng)元的絕對(duì)數(shù)量也是如此。Herculano-Houzel說(shuō)：“一個(gè)物種的皮質(zhì)神經(jīng)元越多，它的壽命就越長(zhǎng)——無(wú)論是鳥類、靈長(zhǎng)類動(dòng)物還是其他哺乳動(dòng)物，它的大小和燃燒能量的速度都無(wú)關(guān)緊要?！?

人類是唯一的嗎？問(wèn)問(wèn)奶奶

對(duì)進(jìn)化和人類行為感興趣的人類學(xué)家和研究人員一直認(rèn)為，人類物種的獨(dú)特方式之一是，人類在童年和青春期有非常長(zhǎng)的時(shí)間允許學(xué)習(xí)和社會(huì)互動(dòng)。如果較大的動(dòng)物活得更長(zhǎng)，大猩猩應(yīng)該比人類活得更長(zhǎng)——但它們不會(huì)：人類比它們活得更長(zhǎng)。一個(gè)有利的假設(shè)是，由祖母照顧可能會(huì)導(dǎo)致人類成熟延遲，并超出預(yù)期地增加絕經(jīng)后的壽命。但是來(lái)自赫庫(kù)蘭諾-豪澤爾的新數(shù)據(jù)表明，人類對(duì)其他哺乳動(dòng)物物種也不例外?？紤]到我們大腦皮層的神經(jīng)元數(shù)量，人類只需要達(dá)到性成熟所需的時(shí)間——而他們的存活時(shí)間和神經(jīng)元數(shù)量一樣長(zhǎng)。原來(lái)，體型大小與壽命無(wú)關(guān)。Herculano-Houzel說(shuō)：“現(xiàn)在我們可以說(shuō)，人類童年時(shí)期的消耗時(shí)間和成熟時(shí)期一樣長(zhǎng)，就像大腦皮層的神經(jīng)元數(shù)量一樣?！迸c包括大猩猩在內(nèi)的其他物種相比，它更長(zhǎng)，因?yàn)槿祟惔竽X皮層的神經(jīng)元最多。

Herculano-Houzel說(shuō)：“重要的是，你大腦皮層的神經(jīng)元越多，就越需要一個(gè)物種到達(dá)一個(gè)不僅身體成熟，而且精神獨(dú)立的地方?！薄把舆t也會(huì)給那些擁有更多皮層神經(jīng)元的物種更多時(shí)間從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，因?yàn)樗鼈兣c環(huán)境相互作用?！比绻L(zhǎng)的壽命伴隨著更多的皮質(zhì)神經(jīng)元，這些物種在世代之間也會(huì)享受到更大的重疊，因此有更多的機(jī)會(huì)將所學(xué)知識(shí)傳承下去。“這意味著奶奶仍然是那些擁有大量皮層神經(jīng)元的人的生活基礎(chǔ)；她可能不是我們物種長(zhǎng)壽的原因，”赫庫(kù)蘭諾-胡澤爾說(shuō)。

CORTEX的功能

皮層神經(jīng)元多與長(zhǎng)壽有什么關(guān)系？赫庫(kù)蘭諾-胡澤爾說(shuō)，這是研究人員需要解決的新問(wèn)題。“數(shù)據(jù)顯示，溫血?jiǎng)游锓e累傷害的速度與其年齡相當(dāng)。但減少生命的是大腦皮層的損傷，而不是身體的其他部分；皮質(zhì)神經(jīng)元越多，壽命就越長(zhǎng)。足以保持你的身體運(yùn)轉(zhuǎn)，”她說(shuō)。與身體的其他部分相反，它可以獲得新細(xì)胞來(lái)補(bǔ)充舊細(xì)胞，皮質(zhì)神經(jīng)元被認(rèn)為可以持續(xù)一生。

雖然皮層通常與認(rèn)知有關(guān)，但Herculano-Houzel認(rèn)為，皮層更基本的功能是長(zhǎng)壽的關(guān)鍵。赫庫(kù)蘭諾-胡澤爾說(shuō)：“大腦皮層是大腦的一部分，它可以讓我們的行為變得復(fù)雜而靈活。是的，但它遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了認(rèn)知，心理數(shù)學(xué)和邏輯推理都是進(jìn)行的。”“大腦皮層還可以調(diào)整和學(xué)習(xí)如何應(yīng)對(duì)壓力并預(yù)測(cè)壓力，從而提高身體的適應(yīng)能力。這包括保持你的生理功能平穩(wěn)運(yùn)行，確保你的心率、呼吸頻率和新陳代謝正常。你在做什么，感覺如何，期待什么？

下來(lái)會(huì)發(fā)生什么。顯然，這是影響長(zhǎng)壽的關(guān)鍵因素，“她補(bǔ)充道。

大腦湯

Herculano-Houzel開創(chuàng)了快速準(zhǔn)確測(cè)量大腦神經(jīng)元數(shù)量的方法。她通過(guò)取腦組織并分解細(xì)胞，然后將熒光標(biāo)簽應(yīng)用于漂浮在“腦湯”中的細(xì)胞核并計(jì)數(shù)它們來(lái)制造“腦湯”。與Vanderbilt杰出心理學(xué)教授Jon Kaas合作，她研究了有多少神經(jīng)元組成不同的靈長(zhǎng)類動(dòng)物大腦，包括類人猿。與巴西的同事一起，她首次準(zhǔn)確計(jì)算出人類大腦中的神經(jīng)元數(shù)量 - 平均為860億，這使其成為一個(gè)擴(kuò)大的靈長(zhǎng)類大腦。

小心你的大腦！

一旦人類和其他物種到達(dá)青春期，衰老開始，并且沒有辦法獲得神經(jīng)元。事實(shí)上，研究表明人類可以在前額皮質(zhì)中丟失神經(jīng)元。所以Herculano-Houzel說(shuō)要好好照顧你的頭腦，保持這些皮質(zhì)神經(jīng)元的健康和忙碌，這是長(zhǎng)期和良好生活的最佳選擇。