近日，中國科學院自動化研究所團隊圍繞靈長類大腦語言背側通路的演化機制開展了跨物種比較研究，在狨猴（Marmoset）腦中鑒定出與人類高度同源的神經(jīng)纖維束—弓狀束（Arcuate Fasciculus）。
研究進一步證實，狨猴弓狀束能夠穩(wěn)定投射至腹外側額葉皮層，其腦連接特征相較于獼猴更接近人類，且精準關聯(lián)發(fā)聲交流相關腦功能區(qū)，在聽覺與運動信息協(xié)同整合中起到關鍵作用。該研究揭示了語言相關神經(jīng)架構并非僅由物種親緣關系決定，而是受社會生態(tài)與復雜發(fā)聲交流需求驅動趨同演化，為追溯人類語言能力的神經(jīng)起源提供了重要線索。相關研究成果在國際學術期刊《美國國家科學院院刊》發(fā)表。
△狨猴研究概念圖
語言是人類獨有的高級認知功能，其神經(jīng)機制的探索一直是神經(jīng)科學領域的核心難題。長期以來，黑猩猩、獼猴等靈長類動物被視為研究人類大腦演化的主要模型，其中獼猴屬于舊大陸猴，但這類動物缺乏人類嬰兒般的社會引導性發(fā)聲學習能力。而體型小巧的狨猴，作為新世界猴的代表，不僅能通過父母的社會反饋學習發(fā)聲，其復雜的叫聲系統(tǒng)也與人類語言的早期形式存在深度相似性。
研究團隊依托腦影像學與跨物種腦圖譜分析，對比人類、狨猴、獼猴、黑猩猩的弓狀束連接模式。作為連接聽覺感知區(qū)與運動控制區(qū)的核心神經(jīng)通路，弓狀束是人類語言理解與表達的關鍵載體。研究顯示，靈長類共同祖先已具備弓狀束原始雛形，人類與狨猴的弓狀束結構相似，是同源神經(jīng)結構在演化進程中形成的適應性特征，印證了腦神經(jīng)演化兼具遺傳保守性與靈活適應性。
△研究框架
研究發(fā)現(xiàn)，狨猴弓狀束可廣泛接入腹外側前額葉皮層，構建高效聽覺—運動調控回路，與人類特征高度契合；而獼猴該區(qū)域神經(jīng)連接相對稀疏，這也使得狨猴的發(fā)聲控制靈活性更貼近人類。
此次研究成果與現(xiàn)代解剖學發(fā)現(xiàn)相互印證。狨猴與獼猴的喉運動皮層分布格局和人類保持一致，且狨猴腹側前運動皮層與人類布洛卡區(qū)存在高度同源連接，直接佐證靈長類在發(fā)聲控制架構上擁有深層共性，也支撐了功能需求驅動神經(jīng)結構演化的學術假說。
本研究為語言神經(jīng)機制研究提供了新路徑。未來，通過狨猴模型，科學家有望進一步解析語言發(fā)育障礙、失語癥等疾病的神經(jīng)機制，為相關疾病的診斷與治療提供新的思路。
（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）
