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)，人類和其他溫血動物的存活時間——以及它們何時達(dá)到性成熟——可能與它們的大腦有關(guān)，而與它們的身體無關(guān)。更具體地說，代謝率較大或較慢的動物不會活得更久；它是一種大腦皮層神經(jīng)元較多的動物，無論體型大小。

該研究的作者、心理學(xué)和生物學(xué)副教授說：“無論你是在觀察鳥類、靈長類動物還是人類，你在一個物種的皮層中發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)元數(shù)量可以預(yù)測大約75%的物種壽命變異?？茖W(xué)蘇珊娜赫庫蘭諾-胡澤爾。與通常比較動物的標(biāo)準(zhǔn)相比，體型和新陳代謝只根據(jù)物種預(yù)測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物長十倍。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，更年期很晚。但是發(fā)表在《比較神經(jīng)病學(xué)雜志》上的這項研究發(fā)現(xiàn)，這項研究并不準(zhǔn)確。人類需要成長到成熟，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。

研究

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

Herculano-Houzel對數(shù)百個物種的數(shù)據(jù)進(jìn)行了顏色編碼，發(fā)現(xiàn)鸚鵡和鳴禽，包括鴉科動物，系統(tǒng)地比同等體重的靈長類動物長壽，而且這些靈長類動物比同等體重的非靈長類哺乳動物長壽。“同樣，對于相似的特定基礎(chǔ)代謝率，鸚鵡和鳴禽比許多哺乳動物物種，尤其是非靈長類動物活得更長，達(dá)到性成熟需要更長的時間，”赫庫蘭諾-胡澤爾說。她以前見過這種模式：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類動物多，這些靈長類動物的神經(jīng)元比其他任何類似大小的哺乳動物都多。她的新分析證實了她的懷疑：在溫血動物物種中，壽命均勻增加，大腦皮層神經(jīng)元的絕對數(shù)量也是如此。Herculano-Houzel說：“一個物種的皮質(zhì)神經(jīng)元越多，它的壽命就越長——無論是鳥類、靈長類動物還是其他哺乳動物，它的大小和燃燒能量的速度都無關(guān)緊要?！?

人類是唯一的嗎？問問奶奶

對進(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，人類物種的獨特方式之一是，人類在童年和青春期有非常長的時間允許學(xué)習(xí)和社會互動。如果較大的動物活得更長，大猩猩應(yīng)該比人類活得更長——但它們不會：人類比它們活得更長。一個有利的假設(shè)是，由祖母照顧可能會導(dǎo)致人類成熟延遲，并超出預(yù)期地增加絕經(jīng)后的壽命。但是來自赫庫蘭諾-豪澤爾的新數(shù)據(jù)表明，人類對其他哺乳動物物種也不例外?？紤]到我們大腦皮層的神經(jīng)元數(shù)量，人類只需要達(dá)到性成熟所需的時間——而他們的存活時間和神經(jīng)元數(shù)量一樣長。原來，體型大小與壽命無關(guān)。Herculano-Houzel說：“現(xiàn)在我們可以說，人類童年時期的消耗時間和成熟時期一樣長，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，因為人類大腦皮層的神經(jīng)元最多。

Herculano-Houzel說：“重要的是，你大腦皮層的神經(jīng)元越多，就越需要一個物種到達(dá)一個不僅身體成熟，而且精神獨立的地方。”“延遲也會給那些擁有更多皮層神經(jīng)元的物種更多時間從經(jīng)驗中學(xué)習(xí)，因為它們與環(huán)境相互作用。”如果更長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享受到更大的重疊，因此有更多的機(jī)會將所學(xué)知識傳承下去。“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壽的原因，”赫庫蘭諾-胡澤爾說。

CORTEX的功能

皮層神經(jīng)元多與長壽有什么關(guān)系？赫庫蘭諾-胡澤爾說，這是研究人員需要解決的新問題?！皵?shù)據(jù)顯示，溫血動物積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。足以保持你的身體運轉(zhuǎn)，”她說。與身體的其他部分相反，它可以獲得新細(xì)胞來補(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壽的關(guān)鍵。赫庫蘭諾-胡澤爾說：“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?！薄按竽X皮層還可以調(diào)整和學(xué)習(xí)如何應(yīng)對壓力并預(yù)測壓力，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？

下來會發(fā)生什么。顯然，這是影響長壽的關(guān)鍵因素，“她補(bǔ)充道。

大腦湯

Herculano-Houzel開創(chuàng)了快速準(zhǔn)確測量大腦神經(jīng)元數(shù)量的方法。她通過取腦組織并分解細(xì)胞，然后將熒光標(biāo)簽應(yīng)用于漂浮在“腦湯”中的細(xì)胞核并計數(shù)它們來制造“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)元組成不同的靈長類動物大腦，包括類人猿。與巴西的同事一起，她首次準(zhǔn)確計算出人類大腦中的神經(jīng)元數(shù)量 - 平均為860億，這使其成為一個擴(kuò)大的靈長類大腦。

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，這是長期和良好生活的最佳選擇。