化石记录可以告诉我们很多关于我们进化史的信息：我们的祖先长什么样，他们如何行走，他们吃什么。但骨骼碎片通常不会揭示的是，为什么人类会以我们现在的方式进化——为什么，与所有其他已知物种相比，我们最终能够进行如此复杂的思考、情感和行为。
一组研究人员现在使用了一种新技术，对我们丰富认知能力的起源提出了假设。他们通过分析我们大脑中活跃的化学物质来实现这一目标。这些化合物，被称为神经递质，是负责关键大脑功能的信号分子。他们的研究表明，与其他高等灵长类动物相比，我们的大脑具有独特的神经递质特征，这可能导致了我们增强的认知能力。
这项新研究的作者——由肯特州立大学人类学家 C. Owen Lovejoy 和 Mary Ann Raghanti 领导的多中心合作项目，并于 1月22日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上——首先测量了来自人类、黑猩猩、大猩猩、狒狒和猴子的大脑样本中的神经递质水平，所有这些样本均来自自然死亡的个体。具体而言，他们测试了纹状体（一个参与社会行为和互动的脑区）中的水平。与测试的其他物种相比，人类的纹状体多巴胺活动明显增加。多巴胺的其他功能包括帮助驱动奖励活动和社会行为。特别是在纹状体中，它有助于人类特有的能力和行为，如复杂的社会群体形成，以及部分言语和语言。
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与其他灵长类动物相比，人类、大猩猩和黑猩猩的纹状体血清素水平也升高。已知纹状体中血清素水平升高会增强认知和社会控制，并减少攻击性，而低水平则与社会技能发育不良有关。
混合物中还有神经递质乙酰胆碱，其较高水平与攻击性有关。Lovejoy 和他的同事发现，大猩猩和黑猩猩的乙酰胆碱水平远高于人类。“人类和大型猿类共有的高纹状体血清素可能有助于复杂社会互动所需的认知灵活性，”Raghanti 说。“与大多数其他猿类相比，人类较低的乙酰胆碱水平与我们攻击性的降低相对应。这真是一场音乐会。”
Raghanti 和 Lovejoy 认为，由于人类大脑的神经化学特征赋予了各种生殖和生存优势，因此它是自然选择塑造的。他们认为，我们不断进化的化学特征使我们能够胜过其他猿类和早期人族，这里指的是在六百万多年前我们与黑猩猩分离后出现的众多类人物种。
该团队推测，特别是人类纹状体多巴胺水平的升高，可能导致了更高级的社会行为，甚至可能是一夫一妻制，这两者都可能改善我们后代的生存并使我们的祖先受益。他们还认为，通过增强社会行为，他们称之为“多巴胺主导的纹状体”人格类型，将导致选择更大的大脑尺寸以及语言。
纽约大学人类学家 Clifford Jolly 没有参与这项新研究，但他认为作者的假设是可信的。“关于 [神经化学特征] 的差异与猿类与人类在气质和行为方面的特定差异相关的说法仍然是一种假设，尽管是一种有充分根据的假设，”他说。“可以肯定的是，所描述的纹状体重组在独特人类行为的进化中发挥了重要作用，特别是对其他人的人类表现出的惊人的同情心，这似乎是该物种的内在特征。”
之前的研究表明，我们的合作和表现出同理心的能力——这两者都被认为是人类成功的关键——部分依赖于我们人族祖先相对于体型而言的大脑；并且早期人类群体内部反对攻击性的选择使我们得以繁荣发展。这被称为“自我驯化假说”。在规划这项新研究时，Raghanti 想要测试大脑是否对于我们的自我驯化是必要的。鉴于纹状体在调节社会互动中的作用，她和她的同事决定纹状体将是一个逻辑上的测试脑区。
基于新的发现，Raghanti 认为首先出现的是我们的化学特征，然后才使我们的大脑膨胀。“我们的发现为我们的谱系最初是如何拥有大脑袋提供了一种机制，”她说。而且，正如她指出的那样，有解剖学证据支持这一时间顺序。
化石记录表明，我们的人族谱系在我们的大脑开始增大之前就出现了。在我们的颅骨开始扩张时，我们的犬齿——我们的“獠牙”——已经开始明显缩小尺寸。Raghanti 说，我们较小的犬齿可以被视为“社会牙齿”。长期以来，争夺雌性注意力的雄性会互相争斗，致命突起的缩短标志着早期人族文明程度的提高。“犬齿尺寸的减小表明攻击性降低，这与我们在现代人类身上看到的神经化学特征是一致的，”她说。“重要的是，这可能发生在没有任何大脑扩大的情况下。”
为了跟进他们的研究，Lovejoy 和 Raghanti 计划在已故猿类身上测试他们的想法，这些猿类在生前行为受到监测。如果他们的想法成立，那么更实行一夫一妻制的灵长类动物应该具有更高的多巴胺水平，而我们的进化表亲中更具领地意识和攻击性的猿类应该具有更高的乙酰胆碱水平。
“通过化石记录进行的谱系识别对某些人来说很有趣，但它几乎没有告诉我们为什么人类如此非凡地聪明和社会化，”Raghanti 说。“大脑化学可以告诉我们更多。”