2008年06月12日

大脑的演化机制相当复杂，人类之所以比其他灵长类聪明的原因在于神经细胞与神经元的数量以及两者相互连结的程度，英国桑格研究院教授葛兰特的研究团队在自然神经科学期刊发表跨物种的新面向演化复杂度研究，葛兰特教授观察神经元间（亦即突触，是神经元的标准特征）的相互连接之后发现，突触会因为演化规模提升而变得更复杂，在蠕虫与苍蝇身上，突触传达简单的学习形式，但是在高等动物身上，突触是由大量蛋白质成分构成，并引导复杂学习与样式辨认，这项发现可能为大脑研究开启另一扇窗，神经科学的最大问题是找出建构人脑的设计原则，格兰特教授的发现是上述原则之一。

假如突触是精密的电脑芯片，那脑力就是芯片运作的成就，从演化观点来看，脊椎动物的大脑不只拥有更多的突触与神经元，每个神经元的功用也很强大，格兰特教授认为，脊椎动物是由超级电脑的大型网络构成，而无脊椎动物则只是阳春电脑的小型网络，格兰特教授的跨物种调查包含酵母细胞，他发现酵母细胞（单一细胞微生物，无神经系统）包含许多与人脑突触相同的蛋白质，这些用来感知环境变化的酵母蛋白质可能是神经系统的起源，至少突触以此方式开始运作。

格兰特教授认为，大脑的运算能力可能不在于神经网络，而是突触所执行的复杂计算，脊椎动物突触的十三种分子模式由一千多种蛋白质组成，大脑中的突触不全然一致，每个区域利用一千多种蛋白质的不同组合形成定制的突触，据推测，每个突触可以经由其他神经元传递的讯息作出复杂的计算，人脑大约有一千亿个神经元，并以一百兆个突触相互连接，研究证明数种精神疾病的根源的起因是突触蛋白质的缺陷，超过百分之五十的突触蛋白质与精神分裂症有关，葛兰特教授的跨物种突触分析研究乃史上首见，后续研究很值得继续观察。

延伸阅读：Brainpower May Lie in Complexity of Synapses（纽约时报）

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