尼安德特人的基因影響之下，現代人類的腦袋不那麼圓了

我們的球形腦袋是我們區別與我們的人屬親戚和祖先的特徵之一。現代人類（智人）的腦袋並不是一直是球形的，而是逐步進化來的，在大約 35000-10000 年前，才有了現在的形狀。大約 20-30 萬年前的人類化石顯示，當時人類的腦袋更加扁長。

人類的腦袋如何從扁長的橢球形變為今天的球形？哪些基因在這一演變過程中發揮了作用？這是一個很難回答的問題，因為人死之後，腦組織很快就會腐爛。缺乏腦組織的化石，讓科學家們很難確定智人腦部形狀變化背後的基因基礎。

不過，發表在 12 月 13 日出版的《當代生物學》（Current Biology）上的一項研究成果試圖對這個問題進行回答。

為了解答這個問題，更好地理解現代人類腦袋形狀形成的生物學基礎，德國馬克斯·普朗克進化人類學研究所（Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology）的一支研究團隊將目光投向了人類已經滅絕的近親——尼安德特人。尼安德特人和現代人類腦容量大體相當，但是它們的顱骨形狀卻更像智人祖先的橢球形。

圖片來自：馬克斯·普朗克進化人類學研究所

選擇尼安德特人作為研究對象，與智人和尼安德特人之間的淵源有很大的關係。

大約在 4.5 萬年前，當智人走出非洲來到歐洲之後，在這裡遇到了自己的近親尼安德特人，並同尼安德特人雜交過。儘管尼安德特人後面慘遭智人滅種，但是生活在非洲之外的現代人類依然帶有少量（1%-2%）尼安德特人的基因。這些基因一定會在現代歐亞人身上留下為數不多但有跡可循的痕迹，其中可能就包括大腦形狀。

沿著這一思路，馬普所的研究人員便利用核磁共振成像技術（MRI）掃描了數千個現代歐洲人類的腦部結構，並研究了殘留在歐洲人體內的尼安德特人的基因同腦部形狀這一性狀之間的關係。

結果發現，在 1 號和 18 號染色體上殘留下來的尼安德特人的等位基因能夠通過影響鄰近的兩個基因 UBR4 和PHLPP1 的表達，讓人類的腦袋變得不那麼圓。

鄰近 UBR4 的等位基因能夠降低基底核中的 UBR4 表達，而UBR4 與神經發生（神經元的生成）過程有關。鄰近PHLPP1 的等位基因則會讓小腦中的 PHLPP1 表達更為強烈，PHLLPP1 與神經細胞軸突的「絕緣膜」——髓鞘的形成相關。

因此，研究人員推測，尼安德特人殘留下來的基因會通過影響智人腦部細胞的基因表達，改變小腦和一些大腦皮層下結構的形態，讓智人的腦袋不再那麼圓。不過這一變化肉眼並不可見。

「對於整體的圓形來說確實是很細微的變化，」馬普所團隊的古人類學家 Philipp Gunz 說，「我想你沒有辦法只用肉眼能看出差別來。這些人的樣子並不像尼安德特人。」

研究人員同時表示，腦袋的形狀是一種多因素特徵，受到許多不同基因的影響，單個基因的影響是很小的。此外，除了腦袋的形狀，沒有證據表明這些等位基因能夠影響人類的認知能力。

接下來，這支德國的研究團隊計劃在英國生物銀行資料庫（UK Biobank database）——這裡有 10 萬人的大腦掃描和基因數據——中找到更多能夠影響腦袋形狀的基因。「我們需要繼續努力，找到更多的基因，」領導這項研究的馬普所神經基因學家 Simon Fisher 說。

題圖來自：馬克斯·普朗克進化人類學研究所

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