2016/9/18 15:05

大腦血流量增加可能也是為了滿足神經細胞間的連接需求。智力越高，大腦越需要不斷地從血液中吸取氧氣和營養物質。

過去人們一直認為，人類智力的進化只是簡單地與大腦尺寸有關，而最近一項新研究發現，人類智力的進化與大腦血液供應的關系更加密切，顛覆了傳統觀點。相關結果發表在《Royal Society Open Science》雜志上。

該研究是澳大利亞阿德萊德大學生物科學學院心血管生理學研究所和南非金山大學大腦功能研究組和進化研究所的新合作項目，研究人員發現，在進化過程中，人類大腦不僅變得更大，還比以前之前想象的更加“嗜血”。

該研究小組通過觀察血管在頭骨化石中留下的小孔，計算了人類祖先大腦的血液流動如何隨時間改變。該項目的負責人，阿德萊德大學Roger Seymour教授說，“我們發現，在進化過程中，人類大腦尺寸增加了350%，但驚人的是，大腦血流量增加了600%。我們認為，在思維和學習能力的發展過程中，大腦神經細胞之間的連接越來越復雜，大腦血流量增加可能也是為了滿足神經細胞間的連接需求。智力越高，大腦越需要不斷地從血液中吸取氧氣和營養物質。”

“大腦代謝越活躍，需要的血液越多，因此所供應的動脈越大，通過頭骨化石可精確地測量動脈的大小。”

本文共同作者，金山大學Edward Snelling博士說，“非洲祖先生物化石揭示了過去大腦動脈供應的變化。化石中這些小孔的尺寸反映了從三百萬年前的古猿到現代人，大腦血流量是如何增加的。”

本文的另一位作者 Vanya Bosiocic說，“在整個進化過程中，大腦功能的發展似乎與人類生長所需的時間相關，也與細胞鄰里之間的合作、資源爭奪等有關，這似乎很好地驗證了大腦對血液和能量的需求增加。”

近距離了解該研究

科學家們從考古發現和頭骨化石中大腦的尺寸來推斷人類認知的進化。一種更直接的認知測量方法是檢測大腦的代謝率——它與大腦的血流速率成正比。古人類大腦的血供應幾乎都是由內頸動脈來完成，傳送血管的小孔尺寸可以在古人類頭骨化石中被測量，并被用于計算腦血流速率。

研究發現，從南猿到早期智人，腦血流速率不成比例地增加(異數增長指數為1.41)，指數高表明早期智人的腦組織代謝強度增加。在古人類的三百年進化史中，腦組織的血流速率增加了1.7倍，但當把腦體積增加也考慮在內，腦血流量速率增加了6倍。

研究人員認為，這可能與神經元之間的連接、突觸活動和認知功能的增加有關，而這一切最終都取決于腦代謝率。