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從進化角度看大腦——盛極一時的三重腦模型

作者:由 生物流 發表于 寵物時間:2020-08-24

每一個試圖去了解大腦的學生、腦科學愛好者,甚至於科研工作者,在這趟苦旅的起始,想必都會對密密麻麻的腦解剖結構圖譜發愁:這都是些什麼玩意兒?

這是因為我們沒有找到腦結構中的規律和奧秘。

今天,我們來學習一種基於進化的簡化腦結構模型——三重腦(Triune brain)。

從進化角度看大腦——盛極一時的三重腦模型

三重腦模型

三重腦模型最初由美國神經科學家Paul D。 MacLean於1960年提出。三重腦是大腦的一個極度簡化模型。基於腦結構在進化上出現時間先後,三重腦模型將大腦劃分為爬行動物腦

(reptilian brain)

、古哺乳動物腦(或邊緣系統,limbic system)和新哺乳動物腦(或新皮層,neocortex)。

從進化角度看大腦——盛極一時的三重腦模型

爬行動物腦(reptilian brain)

顧名思義,爬行動物腦是大腦中類似於爬行動物大腦的結構。例如,蛇、蜥蜴、鳥類、鱷魚等。

爬行動物腦包括腦幹、小腦和基底神經節,這些腦結構掌管著對生命至關來說重要的功能。

例如,腦幹調節呼吸、體溫、心率、晝夜節律等維持生命最基本的功能。

例如,小腦在運動控制中起著重要作用。正常人可以徑直地伸手抓住桌子上的杯子,而小腦受損的人卻無法輕易地完成這一簡單的動作,他們的動作很慢,並且方向經常出錯,不得不中途調整。

基地神經節是位於大腦底部的一系列神經核團,包括紋狀體,背側蒼白球(dosal pallidum)、腹側蒼白球(ventral pallidum)以及中腦的黑質(substantia nigra)。基底神經節調控著我們的自主隨意運動、習慣行為的形成等等。

從進化角度看大腦——盛極一時的三重腦模型

Paul D。 MacLean認為,爬行動物腦控制著動物的進攻侵略、領土意識等爬行動物習性。

古哺乳動物腦(Paleomammalian brain)

古哺乳動物腦又稱邊緣系統,是最早出現在哺乳動物大腦內的結構,包括扣帶回、海馬體、嗅球、杏仁核以及下丘腦。這些腦結構控制著情緒、嗅覺、記憶、進食、喝水、親代行為(parental behaviour)等行為。

古哺乳動物大致相當於舊皮層和中間皮層(請看:

從進化角度劃分大腦皮層——新皮層和舊皮層

)。

從進化角度看大腦——盛極一時的三重腦模型

新哺乳動物腦(Neomammalian brain)

新哺乳動物腦即大腦的新皮層,在進化上最晚出現。新皮層就是大腦最外層的溝溝回回,從前到後大致可分為額葉、頂葉、顳葉和枕葉。

新皮層控制著更高階的腦功能,例如語言、抽象思維、計劃、感知等等。

從進化角度看大腦——盛極一時的三重腦模型

三重腦掌管的功能從基礎到高階,從生存、情緒到高階抽象思維,重現了大腦功能進化的歷史。

爬行動物腦、古哺乳動物腦和新哺乳動物腦不僅在時間上由先到後,在空間排列上也很規律。三者由底部至頭頂,形似三個同心圓結構。

從進化角度看大腦——盛極一時的三重腦模型

總結

三重腦簡化了大腦結構,並且自帶遠古進化的神秘色彩,曾經引起了廣大人民群眾的強烈興趣。

但在2000年以後,三重腦飽受批評,科學家們不再支援該模型。

例如,爬行動物腦中的基底神經節,也存在於爬行動物出現之前的兩棲動物和魚類腦內,因此爬行動物腦並不是起源於爬行動物,而是擁有更早的起源。

例如,古哺乳動物腦的一個顯著特性是掌管著撫育子代的功能。但育子行為同樣存在於鳥類和一些魚類,因此,古哺乳動物腦的育子行為同樣要追溯至更久遠的時候。

雖然三重腦模型如今已不再受科學家支援,但由於其模型簡化且有趣,為公眾瞭解大腦結構,以及學生、腦科學愛好者學習腦科學,提供了一個非常不錯的入門讀物。

(生物流系頭條號簽約作者)

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