我们的大脑是怎么进化出抽象思维的？

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通过比较人类、猕猴、狨猴和小鼠狐猴的静息态网络，Garin等人确定了非同源灵长类动物的两个网络，其中包括人类默认模式网络的同源区域。在人类的DMN中，mPFC和PCC是紧密相连的，但在非同源灵长类动物中，它们之间呈现很微弱的联系。

默认模式网络（DMN）在人类大脑中的发现为我们解释意识行为的神经生理机制提供了一个新的维度。DMN是我们部分大脑互相链连接的一个网络，负责抽象和自我导向思维，它的一大显著特点是，当我们处理外部感官信息时，该网络活动呈现抑制状态，而当我们外部导向任务较少时，它就会打开，呈现激活状态。这个网络的特点让人们不免联想到，其他哺乳动物身上是否有这种网络呢？搞清楚这一机制或许可以为人类拥有抽象思维和非人类灵长类动物以及非灵长类动物之间的认知差别提供更多脑网络尺度上的解释。基于fMRI和功能连接计算，许多团队和课题组得出了相同或不同的结论。其中一项跨越三个国家、五个机构的七个实验室的国际合作中，研究人员比较了来自人类和非同源灵长类动物（猕猴、狨猴、鼠和狐猴）的DMN连接特点，来更明确地解释这个问题。

一般DMN的连接包括了高级认知处理网络（以内侧前额叶（mPFC）为中心的额颞网络）和初级感官处理网络（以后扣带回（PCC）为中心的额顶网络），以及一些其他脑区，研究主要集中在四个物种之间这两个网络在清醒静息态和麻醉状态下各区域和网络之间的连接特点。

四种灵长类动物的静息态大规模网络的学习术语图谱，分别说明了每个物种的两个高阶网络。

研究人员惊讶地发现，在除人类以外的所有物种中，构成DMN的大脑区域相互之间并没有强烈的连接。这些区域一部分主要和抑制外部事件有关，一部分和扩展的认知任务有关，而从不同物种的分析中来看，这些区域之间的联系（例如高级认知处理中心mPFC和初级处理中心PCC）在最近的进化中才开始强化，并出现更具焦点性的区域和连接，而我们可以合理推测正是这种联系增强了抽象思维的能力，促进人类认知能力的快速进化。

四种灵长类动物DMN的进化树

研究结果中mPFC与后DMN区域(最重要的是PCC)的连通性加强很可能是人类进化过程高级认知形成中的一个重要过程。在人类中，PFC参与认知任务与DMN活动的抑制有直接相关，而DMN网络的抑制过程实际和执行外部导向任务表现高度相关，有研究证明PCC放电率过高与任务表现中较高的错误率和较慢的反应有关，说明DMN功能中自上而下与自下而上机制的协调十分重要。根据结果可以推测，当mPFC/PCC耦合增强时，在内部聚焦的认知任务(如走神或工作记忆)中，DMN抑制可能在类人猿中更有效，而这种功能对于灵活地从各种外部干扰事件中解脱出来是必要的，这可能使类人猿物种拥有重要的认知进化优势。

这一意外发现改变了我们对大脑网络的思考方式，大脑区域之间的异常连接模式是神经发育障碍和精神疾病的标志，这些疾病往往导致严重的健康和社会问题，不仅影响到个人在社会中健康运作的能力，也会给社会整体造成负担。Garin表示，了解大脑连接异常模式出现的机制，可以更好地诊断和治疗这些疾病。团队还表示，这项研究的下一步将集中于大脑网络在儿童和青少年时期正常发育过程，以及精神疾病中出现的问题，发育异常导致的其中许多疾病会在成年早期出现。

原文信息

https://neurosciencenews.com/brain-evolution-abstract-thought-20364/

https://www.cell.com/cell-reports/pdfExtended/S2211-1247(22)00421-1

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