進(jìn)化|神奇！人類的眼腦連接在4.5億年前就存在了，竟是由魚(yú)類進(jìn)化而來(lái)
人類連接眼睛和大腦的復(fù)雜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化，比我們之前認(rèn)為的早1億年——最新的這一發(fā)現(xiàn)，“完全改變了教科書(shū)”。
一個(gè)由多國(guó)科學(xué)家組成的研究小組發(fā)現(xiàn)，這種連接模式，在生活在4.5億年前的古代雀鱔（gar fish）身上就已經(jīng)存在了。這意味著，眼腦之間的連接更早出現(xiàn)在水生生物身上，要早于陸地上的動(dòng)物。這項(xiàng)工作于2021年4月8日在線發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
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此前長(zhǎng)期存在的理論認(rèn)為，這種聯(lián)系首先是在陸地四足生物中進(jìn)化出來(lái)，然后再延伸到人類。科學(xué)家認(rèn)為，這種聯(lián)系有助于我們的深度感知和3D視覺(jué)。
“現(xiàn)代的魚(yú)類，它們沒(méi)有這種類型的眼腦聯(lián)系，”密歇根州立大學(xué)的Ingo Braasch表示。“這就是人們認(rèn)為這是四足動(dòng)物中的新事物的原因之一。”
研究人員選擇了研究雀鱔魚(yú)（gar fish），因?yàn)檫@種生物與魚(yú)類和人類的最后一個(gè)共同祖先相似。這是因?yàn)椤倪M(jìn)化速度比斑馬魚(yú)慢得多，而斑馬魚(yú)是研究進(jìn)化的典型模型。
然而，斑馬魚(yú)的眼腦連接與人類的有很大不同，這也有助于得出這項(xiàng)新研究的結(jié)論。
該團(tuán)隊(duì)使用了一種突破性的技術(shù)，在幾種不同的魚(yú)類身上觀察連接眼睛和大腦的神經(jīng)。這包括此前研究得很充分的斑馬魚(yú)，但也有一些稀有的標(biāo)本，如布拉希氏雀鱔（Braasch's gar）和澳大利亞肺魚(yú)（lungfish），它們是由昆士蘭大學(xué)的一位合作者提供的。
研究小組觀察了斑馬魚(yú)的眼睛，每只眼睛都有一根神經(jīng)連接眼睛和大腦的另一邊——一根連接右腦，另一根連接左腦。
然而，這種“古老”的魚(yú)有所謂的同側(cè)或雙側(cè)視覺(jué)投射。雀鱔魚(yú)的每只眼睛都有兩個(gè)神經(jīng)連接，其中一個(gè)連接到大腦的兩側(cè)——與人類的設(shè)置相同。
有了對(duì)遺傳學(xué)和進(jìn)化的理解，研究小組可以回顧過(guò)去，估計(jì)這些雙側(cè)投影首次出現(xiàn)的時(shí)間。
展望未來(lái)，該團(tuán)隊(duì)很高興能在這項(xiàng)工作的基礎(chǔ)上，更好地理解和探索視覺(jué)系統(tǒng)的生物學(xué)。
法國(guó)Inserm研究所的研究主管、巴黎視覺(jué)研究所的小組負(fù)責(zé)人Alain Chédotal表示：“我們?cè)谶@項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)的只是冰山一角。”
這項(xiàng)研究也提醒了他們另一個(gè)研究發(fā)現(xiàn)的突破點(diǎn)。“我們發(fā)現(xiàn)了越來(lái)越多的東西，許多我們認(rèn)為進(jìn)化相對(duì)較晚的東西實(shí)際上非常古老。”“看著這些奇怪的魚(yú)，我更了解了自己，更了解了我們身體的某些部位的進(jìn)化有多久遠(yuǎn)。”
譯/前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP資訊組
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