為了比較人類和猴子的大腦,人類和猴子一起觀看了一部克林伊斯威特的電影。 為了比較人類和猴子的大腦,人類和猴子一起觀看了一部克林伊斯威特的電影。

為了比較人類和猴子的大腦,人類和猴子一起觀看了一部克林伊斯威特的電影。

為了比較人類和猴子的大腦,人類和猴子一起觀看了一部克林伊斯威特的電影。

為了研究人類大腦的運作機制,科學實驗室裡飼養大量動物,科學家繪製它們的大腦皮質圖譜,研究它們對流感的反應。但在許多情況下,它們的大腦功能與我們人類的大腦功能差異很大,科學家需要找到有效的比較方法。為了更好地理解這一點,腦科學研究人員讓人類和猴子在核磁共振成像儀中觀看電影《金色三鏢客》。

這項研究的目標是監測兩種生物的大腦對相同刺激的反應,追蹤即使位於不同腦區的相關性活動。其原理是,看到手和臉應該會在兩種生物中引發類似的活動模式,即使神經元在解剖學上不同的位置放電。

但丁·曼蒂尼及其同事設計了一種名為「物種間活動相關性」的方法,用於對比四隻恒河猴和24名人類誌願者的腦活動。他們首先比較了已知物種間活動高度匹配的腦區,然後嘗試比較了尚未明確的腦區。接下來,他們著手監測視覺皮質的活動。

所有研究參與者都觀看了克林特伊斯特伍德執導的30分鐘義大利西部片,並透過耳機收聽對話。人類參與者觀看了一遍,猴子觀看了六次。在觀看過程中,研究人員掃描了參與者的眼動軌跡,並透過功能性磁振造影技術監測了他們的神經活動。

研究人員發現,不同物種的大腦活動區域存在一些相似之處,但也存在一些差異。猴子在螢幕上觀看運動畫面時活躍的大腦區域,在人類大腦中則處於靜止狀態,但這兩個物種在其他一些區域的活動卻很相似。這是由於這兩個物種各自不同的進化歷程造成的——曾經非常相似的大腦區域,如今已經適應了不同的功能,專注於不同的任務。

曼蒂尼及其同事寫道:「這種方法或許能夠闡明特定功能是否在解剖學上對應的區域得以保留,是否在兩個物種中的一個物種中缺失,或者是否轉移到了其他皮層位置。」這反過來又能揭示人類認知功能與我們近親的認知功能相比是如何進化的。

正如科羅拉多大學神經科學家托爾·瓦格爾在對本文的評論中所指出的,ISAC方法確實存在一些需要改進的地方——即視覺刺激的敘事性方面的影響。人類參與者在觀看電影時看到的遠不止是電影畫面和移動的人物;他們也看到了完整的故事情節,這會影響眼動和整個大腦的fMRI活動。當伊斯特伍德說話時,人類的反應遠不止於他的面部表情,因此在比較不同物種時,可能會有一些錯誤的關聯(或缺乏關聯)。

韋格指出,但這仍然可能是比較和對比不同物種大腦生理活動的一種有價值的方法。

「必須整合這些豐富的平行訊息,才能以越來越精確的方式將動物模型的研究成果應用於人類疾病,」韋格寫道。該研究於週日在線發表於《自然·方法》雜誌