它们的端脑发达 , 成了大脑的主要结构 , 分为三层 。 不仅增大的纹状体 , 也令大脑体积越来越大 , 甚至第一次出现了新脑皮(新皮层) , 但此时的新皮层极其地原始 。
在后来的演化中 , 新皮层逐渐演化成了处理各类信息的中枢 。
2.5 亿年前二叠纪-三叠纪灭绝事件 , 2 亿年前三叠纪 - 侏罗纪灭绝事件 , 开启了恐龙的盛世 。
恐龙和鸟类 , 大脑结构和变温爬行动物大同小异 , 为了适应飞翔 , 小脑变得更加发达 , 纹状体多了上纹状体 。 大脑主要结构依旧是三层的旧皮层 , 新皮层并未明显地发展 。
鸟类大脑与人类大脑的对比关系:
类哺乳动物(合弓纲)这一支 , 下丘脑、海马体以及杏仁核则得到了充分发育 , 纹状体则朝着基底神经核方向演化 。
现代哺乳动物的大脑 , 则是在类哺乳动物大脑的基础上发育而来的 。
1960 年 , 美国神经科学家 Paul D. MacLean , 注意到了脊椎动物大脑演化的规律 , 提出了三位一体的大脑模型 。
总的来说 , 该理论把与爬行动物相似的脑区部分称为爬行动物脑 。
主要包括脑干、小脑、基底神经核(源于纹状体)等 。
脑干掌控着身体内的植物神经 , 调节心率、呼吸、体温 , 以及相关的生物节律 。
小脑是运动平衡 。
而基底神经节则和习惯行为 , 无意识地随意运动有关 。
边缘系统是包括古皮层、旧皮层等皮层的总称 , 又被称为古哺乳动物脑 。
早期四足动物 , 先后演化出原脑皮层、古脑皮层、周围旧皮层 , 以及中间皮层 。
大约 2 亿年前 , 在恐龙制霸的过程中 , 小型类哺乳动物生活在丛林生态位 。 长期生存压力的选择下 , 让哺乳动物诞生之时 , 大脑就已经折叠出了一点点厚度的新皮层 。
真正的哺乳动物(吴氏巨颅兽)诞生了:
如果说 , 从鱼类到哺乳动物 , 大脑的演化是不断地在地基的基础上加高楼层:
那么 , 从低等哺乳动物到人类大脑的演化过程 , 就是在进行精装修 。
和鸟类进化纹状体不同 , 哺乳动物走上了折叠新皮层的演化之路 。
相对来说 , 对于种内、种间竞争更大的物种 , 新皮层折叠的沟回也就越多越深 。 而被子植物的出现 , 以及繁荣 , 形成丰富多样的现代丛林 , 也为哺乳动物的发展提供丰富的生态环境 。
6500 万年前 , 白垩纪末期大灭绝 , 随后没多久 , 灵长类也差不多正式诞生了 。
6000 万年的普尔加托里猴 , 通常被认为是最早的灵长类 。 它们此时的新皮层沟回应该还比较少 , 接近老鼠大脑的光滑度 。
灵长总目这一支 , 从老鼠到猴子再到人类 , 大脑的整个演化过程 , 几乎就是新皮层更加复杂化的折叠过程:
从左到右:老鼠、猴子 , 人类的大脑
新皮层虽然仅仅只有薄薄的三毫米 , 却有六层结构:
为了处理各种复杂的信息 , 人类新皮层形成了不同的区域 , 这些区域主要归类为三个区:初级感觉区、初级运动区 , 以及联络区:
感觉区包括:听觉、视觉、躯体感觉等等;人类同时还具有专门的语言区 , 有时候又把语言区归为联络区的一部分
初级感觉区和初级运动区的神经细胞高度特异性 , 直接接受感受器的神经信号 , 并与枕叶、颞叶、中央前后回相联系 , 形成相应的联络区 。
大脑皮层的初级反射活动 , 是绝大部分哺乳动物都具备的 , 但低等哺乳动物的联络区并不发达 , 它们的意识主要以初级意识为主 。
灵长总目这一支 , 演化到猿类之后 , 皮层联络区才开始飞速发展 , 有了形成高级意识的基础 。
除了语言区外 , 联络区还包括:
对自我身体看法、信念和以及情感态度相关的顶枕联络区;
具有多种感觉整合 , 概念构思的颞叶联络区;
负责判断、预见 , 以及人格属性的前额叶联络区 。
除了前额叶区 , 各部分区 , 同时包含视觉、听觉 , 以及躯体感觉联络区
为什么人类的大脑皮层就演化得更加复杂了呢?
人类新皮层不仅占大脑皮层的 94% , 甚至占据了整个大脑的 70%以上 。
新皮层与记忆、学习 , 甚至意识形成高度相关 。
从早期哺乳动物到灵长类 , 最大的变化 , 在于生活技巧、运动能力、感官能力的演化 。 这些综合原因 , 促进了大脑联络区的发展 , 令新皮层折叠出了更多、更深的沟回 。 只有新增加的新皮层表面积越多 , 也能支撑复杂的大脑活动 。
这里不妨以手的演化来举例 。
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