星鼻鼹鼠的神经争夺大脑空间

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图片来源:肯尼斯·卡塔尼亚 (KENNETH CATANIA) 惠赠

当涉及到在北美洲的湿地中嬉戏时,星鼻鼹鼠装备精良。尽管几乎失明,这种生物非凡的鼻子使其能够探索其沼泽世界并定位猎物——不是通过嗅闻,而是通过触摸。事实上,由于其星状鼻子上富含神经的触手,这种鼹鼠被认为拥有哺乳动物中最敏锐的触觉。新的研究表明,这些神经实际上在争夺大脑空间。《自然神经科学》四月刊报告的这项发现,可能有助于解释我们自身的大脑如何在感官之间分配空间。

不足为奇的是,对于星鼻鼹鼠而言,大脑皮层的大部分都用于处理动物鼻子收集的信息。但在环绕鼹鼠每个鼻孔的 11 个粉红色肉质触手中,有一个特别的触手——所谓的触觉中央凹——占据了鼻子的大部分大脑空间。


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为了研究为什么会这样,范德比尔特大学的神经科学家肯尼斯·卡塔尼亚研究了胚胎期鼹鼠的鼻子和大脑(见图片)。他发现,在胚胎发育的大部分时间里,中央凹都比其邻近触手更大。此外,中央凹是鼻附属物中第一个与皮层建立神经连接的。结果表明,大脑空间是按照先到先得的原则分配给神经的。(其他研究表明,皮层图谱并非在发育过程中形成,而是在后期通过活动和经验形成。)

有趣的是,这项新研究可能有助于解释我们自身早期发育的视网膜中央凹如何占据如此多的皮层,视网膜中央凹包含最密集的光感受器,并产生最锐利的视觉。“这可能是获取其空间的潜在机制,”卡塔尼亚告诉《自然》,“并且可能与大脑图谱更普遍地发展有关。”

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大众科学 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

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