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1腦容量

也稱「顱容量」。即顱腔的容量;以毫升為單位。其測定方法:用細小的顆粒如細沙或芥菜子等作填充物,裝滿整個顱腔;然後把填充物取出,用量杯測得其數值。測定時所用的填充物顆粒愈小,則測得的數值愈為準確。
人在母體內顱腔不能完全發育,所以孩子生下來顱骨卡在後腦勺,而額頭那裡是空的,孩子的顱骨癒合得越早,腦容量也就越小,顱骨——腦顱與面顱 人的腦顱,因腦的高度發育,容積比面顱大,而所有其它動物界的代表動物,面顱都比腦顱大。從顱腔的容積上看,人的顱腔容積可達1500ml左右,而類人猿僅為400~500ml,爪哇猿人約為900ml。現代人不同人種的腦容量還沒有得出系統的數據結論。
1891~1892年荷蘭軍醫杜布瓦在爪哇島(印度尼西亞)的特里尼爾村附近發現了人類化石。當時發現的人類化石有頭蓋骨、下頜骨和大腿骨等。因為根據這個頭蓋骨估計出的腦量只有大約900毫升,比現代正常人的腦子小得多,卻比猿腦大。
最新研究表明,極地附近的人腦容量最大、視力更好——
科學家們發現,原來腦容量大小、視力好壞跟你生活在什麼緯度有關。按照他們的研究,極地附近生活的人有福啦!
腦容量會隨著緯度發生變化
最新的科學研究發現,生活在不同緯度的人的腦容量大小、眼睛瞳孔大小有較大差異。生活在地球極地附近的人腦容量最大、眼睛最大。雖然他們的腦容量確實更大些,但這並不是說腦容量越大越聰明。大眼睛能夠接收更多的光線,大的瞳孔能夠使他們更好地適應光照較少的高緯度地區的生活環境——極地光線弱,尤其是漫長的冬季里陽光的照射更是罕見。而生活在赤道附近熱帶地區的人們則剛好相反,光線太強,因此這種差異效應在這兩個地區特別明顯。
這份發表在英國《皇家學會生物學快報》上的最新研究報告介紹,極地的人們的大腦容量和大眼睛能使他們更好地吸納陽光,「明辨」周圍事物。牛津大學認知與進化人類學中心的負責人鄧巴(Robin Dunbar)說,生活在北極圈的人的眼球比生活在赤道上的人的眼球要大五分之一,生活在高緯度地區的人們的視力比生活在其他地區的人都要好,這是由環境決定的,在較低的光照水平下,他們需要和在熱帶地區光線強的情況下一樣,獲得清晰的視野。
研究中,鄧巴和同事皮爾斯(Eiluned Pearce)測量了從12個不同地區收集來的55個頭骨,主要側重於眼睛容積和腦容量的檢測。這些頭骨大都是生活在200年前的人們的頭骨。經過對比發現,緯度高低與人的腦容量和眼睛大小是密切相關的。研究者們基於現有數據,提出了「五分之一」這個概念,也就是說,人們的腦容量隨著緯度的變化在20%腦容量之內浮動。
腦容量大小和智力無關
科學家們很快指出,腦容量大小和智力無關。皮爾斯說,我們試著證明腦容量的不同,並不是說在高緯度地區生活的人們的智力更高,而是腦容量的大小與視力好壞有著必然的聯繫,他們對眼睛視力的要求致使腦容量變大。研究認為,這或許正是因為大腦的視覺中心因窺視帶變寬變大造成的結果。因為要處理低光線下的圖景顯示及周圍環境圖景的微小細節顯示,人腦必須進行更加複雜、更加精細的處理。在光線很強的地方,人們看東西不需很費力就能看得非常清楚,而光線很弱的南北極圈,自然需要一雙獨一無二的大眼睛。這種緯度效應其實早在鳥類身上就發生,但在人類身上還是第一次發現。
同時,這也解開了為什麼尼安德特穴居人(距今大約20萬~3萬年的古人類)有如此大的腦容量的謎團。在考慮氣候、脂肪等各種因素的影響之後,研究人員最終認為是光線而不是其他因素的作用。
這次研究也證明了人及動物的適應各種環境的能力。「人類為了佔領高地有三種選擇,一是接受這種惡劣環境,自己去適應環境;二是改變視覺領域的大小;三是改變自身去適應環境,增加視覺領域但又保護大腦額葉部分從而增加大腦的容量。」鄧巴說。從事實來看,我們選擇了第三種,因為腦前額葉部分是智能領域,我們要做的就是盡量保持智力常數,而不是為了生存犧牲它。

2影響腦容量的基因

近日,中科院昆明動物所的科學家發現了影響人類大腦容量的新基因,位於5號染色體長臂23.2-33.1區域的序列變異位點(rs31480等)與腦容量強烈相關。該研究成果近日發表在PLoS One雜誌上。
相對於非人靈長類物種,人類的大腦高度發達,主要體現在腦容量的變化。如人類的大腦容量是獼猴腦容量的20.6倍,長臂猿的14.4倍,黑猩猩的4.3倍。
近年來,核磁共振(MRI)腦影像學研究表明,腦容量具有很高的遺傳力,並且與智商和記憶等認知能力高度相關。另外,腦容量在多種精神疾病(如精神分裂症)患者中均發生了明顯病變,因此了解腦容量的遺傳基礎對於人類研究精神疾病的發病機制以及神經發生的分子機制都具有重要的意義。
然而,即便有如此高的遺傳力,截止到目前為止,僅僅只有少數幾個基因被發現與腦容量相關。為了尋找可能影響腦容量變化的基因,科研人員選取了50個精神分裂症易感基因,並在中國漢族人群中分析了它們與腦容量變異的關係,最終發現位於5號染色體長臂23.2-33.1區域的序列變異位點(rs31480等)與腦容量強烈相關。隨後,通過國際合作,他們在歐洲人群中也重複了這一結果。
進一步的體外功能實驗證明,序列變異位點rs31480位於白介素-3(IL3)基因啟動子區,並能夠影響轉錄因子Sp1的結合能力,從而上調白介素-3基因的表達。對小鼠體內的分析發現,白介素-3及其受體主要在發育中的小鼠的神經前體細胞中表達,並且白介素-3能夠促進神經前體細胞的增殖和存活能力。這些結果揭示了白介素3除了在免疫系統中的已知功能之外,還參與中樞神經系統的發育從而影響腦容量。
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