科学家称人脑和黑猩猩脑两者活动状态高度相似

　　人类来自何方，又将走向何方？人类和人类的近亲———非人灵长类动物在生物学功能上的差异，尤其是认知能力上巨大的差异究竟是怎么产生的？这些哲学式的追问，事实上也是当今科学界关注的热点之一。

　　通过几十年的科学研究，科学家已经将与人类最亲的物种锁定在黑猩猩上。人类与黑猩猩，差别也许就在一点。在对两者基因做过研究后，科学研究人员又将探索的视野伸向新的方向，那就是通过脑部活动来比较两者的差异。相关的论文已经发表在最近一期的美国《国家科学院院刊》上。

　　实验 让黑猩猩进入静息状态

　　“人类和黑猩猩的最大差别在于脑———人的脑容量要远远多于黑猩猩。”中科院古脊椎动物与古人类研究所黄万波研究员指出，黑猩猩的脑容量一般只有四五百毫升，但人类的则有1400—1500毫升。这几乎成了黑猩猩与人类之间无法跨越的鸿沟。

　　脑容量的极大差异，让人们一直认为黑猩猩与人类在思维方面有着极大的差异。不过，一项新研究却推翻了原来的观点。这项研究的执行者指出，黑猩猩与人类，这两个物种大脑活动的相同点远远超过我们的想象。当然，正如你所知道的，即使如此两者依然存在很明显的不同。

　　美国著名的科学网站“每日科学”在评价这一新的研究时表示：“这项研究无疑是重要的，它是比较两者脑部活动的第一次，通过研究向我们展示了人类的独特性，即使是与我们最近的黑猩猩也与人类有着区别，即使这个区别远没有我们所想的那么大。”

　　进行这项研究的小组是支国际团队，美国埃默里大学(Emory University)耶尔克斯国家灵长类动物研究中心的詹姆斯·里林(James Rilling)是小组的负责人。他带领其他研究者采用正电子放射断层扫描(PET)的方式，研究了8个人和5只黑猩猩在大脑“静息活动”状态下的区别。

　　研究者通常定义的静息状态是指：受试者清醒、静息平卧于检查床上；闭眼、平静呼吸；固定头部并最大限度地减少头部及其他部位的主动与被动运动；同时要求尽量不要做任何思维活动。近年来的一系列研究发现，灵长类动物的大脑在没有任务的静息状态下也存在功能活动。这一现象引起研究者的极大兴趣，因为此前与特定任务有关的fMRI脑功能成像研究，大都以无任务的静息状态作为参照状态。它们所定义的脑功能活动是任务状态与静息状态相减所得。研究显示，静息状态时大脑50%的能量消耗与神经突触传递功能相关，这说明静息状态存在大量的神经突触活动，静息状态可能存在重要的脑功能活动。“目前，静息状态脑活动的研究是一个热门领域。静息状态脑活动主要与言语区域、自由联想等相关，而且这一状态也是为了维持大脑的清醒状态。”中科院心理研究所主要从事大脑认知研究的研究员罗劲指出。

　　科学研究人员通过研究发现，静息状态下存在有组织的脑区功能活动，与大脑对内外环境的监测、情节记忆及自我意识密切相关。而黑猩猩是我们最近的亲戚，它们甚至能在镜子中认出自己。这一切足以证明，黑猩猩有先天的自我认识。

　　在此前提下，研究小组设计了实验。他们把5只黑猩猩关在笼子里，禁止相互交流，尽量让它们保持“静息状态”。实验过程中，3只黑猩猩更多的姿势是躺下，而不是站着或坐着，甚至移动，而第4只黑猩猩却更多时候是坐着。

    研究人员借助PET监测静息状态下，这几只黑猩猩脑部的活动情况，并进而与8位实验者的脑部活动图进行对比。

　　人类静息状态的认知活动主要涉及对过去的回忆、对未来的计划、内心冥想等，此时会在某些脑区呈现出活动趋势。这些脑区主要包括前额叶中内侧、扣带回前部、扣带回后部及两侧顶下小叶等区域。和人类一样，黑猩猩大脑的内侧前额叶和中额叶也呈现出强烈的活动。区别在于，内侧前额叶的活动，人类主要集中在后部，而黑猩猩则主要集中在前部。

　　在研究人员看来，这种脑部活动暗示着一些有趣的事。它们表明，黑猩猩和人类一样具有智力自我反射功能，“这便意味着黑猩猩能够想象它们并没有遇到过的事情。黑猩猩能对未来有所想象，能够为了未来之用而在现在就运输工具。”

　　此外，黑猩猩和人类在额极部位的活动也极为相似。额极位于额叶的最前部，与很多部位均有密切联系。额极为高级精神活动的中枢，与自主神经功能调节有重要关系。对人类来说，这一区域主要是思考、记忆之用。如果这一脑区的功能同样被黑猩猩所具有，那便意味着，黑猩猩也具有人类的思维活动能力。研究人员认为，黑猩猩在静息状态时的这种脑部活动也表明，它们有极强的记忆力，能够回想起16个小时之前食物所放之处。

　　研究者指出，两者脑部活动的扫描比对结果显示，对未来的“长计划短安排”可能并不是人类的专利。也许早在几百万年前，原始的计划能力就在我们的猿类祖先中出现了。 

　　与此同时，德国科学家通过动物行为学研究已经得出了相似的观点。为了测试黑猩猩的计划能力，德国马普学会人类进化研究所的科学家们设计了一项实验。他们先让黑猩猩在一个房间里待5分钟，里面放着一个黑猩猩可以看到但无法接触的食物容器，还有8种工具，其中只有2种适合用来打开容器。

　　稍后，研究人员让黑猩猩携带它们想拿的任何工具离开实验房间，并取走其他工具，将食物容器放到它们可以拿到的地方。随后，他们让黑猩猩回到这个房间———如果此前它们选走了合适的工具，就可以打开容器，吃到食物。

　　经过几次尝试，实验中的所有黑猩猩都学会了如何正确选择工具。令人惊讶的是，让它们休息了一天以后，重复这个实验，它们依然记得自己该携带什么工具。

　　然而，如果黑猩猩回到原来房间后不需要用工具开启食物容器，直接就可以获得食物，科学家发现黑猩猩就开始带回错误的工具。科学家表示，这至少表明，这时黑猩猩带走合适的工具是为了防备可能面临的打开容器取食的工作。这是它们在为未来的活动做打算，而与一般实验中的工具与食物奖励相连无关。