作者mulkcs (mulkcs)
看板Cognitive
標題[新知] 生物:哺乳類的腦容量為何而來?
時間Sun Aug 30 14:00:48 2009
原始網頁:
http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=2448
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生物:哺乳類的腦容量為何而來?
編輯 thinhug 報導
分析了兩百八十九種現存和滅絕的食肉目動物資料之後,科學家並沒有找到大腦體積與社
會化程度有關聯的直接證據。
相較於其他的脊椎動物,哺乳類動物有著比例特大的大腦體積。這種現象解釋了在演化的
壓力下,哺乳動物為了應付複雜度提高的生存環境,於是增加神經元的數量來發展更多的
大腦功能,藉此提供生物體更快適應環境變化的能力,以及更有彈性的行為模式。
然而,究竟是什麼樣的環境壓力直接促使哺乳類走上增加腦體積的演化道路,則仍有許多
猜測。「社會化大腦假說(Social Brain Hypothesis)」[註一]認為,大腦新皮質體積
的大小和社群的大小有關;因為社群數目的增加提高了社會化的程度,因此個體之間必須
擁有更好的溝通技能和記憶能力來維持群體穩定,於是便發展出更複雜的大腦。最近,英
國演化學者Perez-Barberia 檢視了靈長目 (Primates)、 食肉目 (Carnivora) 和偶蹄目
(Artiodactyla) 等三種哺乳類的現存物種,發現大腦容量和其社群大小的確有顯著正相
關[註二],為這個假說提供了有力證據。
然而,只調查現存物種似乎並不能反應出演化過程的全貌。此外,這項研究所選取的樣本
並沒有全部顯示哺乳類在大自然中的真實型態。比如:食肉目中的鼬科 (Mustelidae) 和
熊科在大自然裡都是獨自生活,毫無社群可言,但是牠們的大腦比例卻和其他身體體積相
似但有社群規模的食肉目動物相當。
美國博物學家Finarelli 的研究小組因此大規模地單獨檢視食肉目動物的大腦體積、身體
重量和社群大小的關係。這個研究的調查範圍涵蓋了食肉目中164種現行物種的兩個亞目
:犬型亞目 (Caniformia) 和 貓型亞目 (Feliformia),以及125種只剩化石記錄的滅絕
物種。由於已經滅絕的物種無法實際測量,他們於是在化石紀錄上運用電腦影像重建的技
術來計算虛擬的大腦容量,再利用線上資料庫或是從臼齒與頭蓋骨底端的長度推估出這些
動物可能的體重。從這裡可以閱讀這個研究所使用的數據。
接著他們使用「赤池資訊標準指標(Akaike information criterion)」來評估最適合直
接比較大腦體積與群體大小的統計模型。結果發現,無論是現存或滅絕的食肉目動物,群
體的大小都沒有辦法有效預測大腦的體積,顯示兩者之間並沒有關聯。進一步分析也發現
,在長時間的演化歷史中,食肉目動物大腦的體積至少出現了六次不同程度的改變,但顯
然社會化並不是影響的主因。這項研究也指出另一項有趣的發現:相較於牠們的祖先,狗
的大腦體積有逐漸增加的傾向。
造成哺乳類-- 至少在食肉目動物,大腦容量增加仍有許多值得繼續猜測、檢視的可能原
因。但無論如何,這個讓哺乳類最終稱霸地球的決定性變化,都還在演化的長河裡持續不
斷地上演著。
[註一]
Dunbar RIM. (1998). The social brain hypothesis. Evol Anthropol 6:178–190.
[註二]
Perez-Barberia FJ, Shultz S, Dunbar RIM. (2007). Evidence for coevolution of
sociality and relative brain size in three orders of mammals. Evolution
61:2811–2821.
原始論文
Finarelli JA, Flynn JJ. (2009). Brain-size evolution and sociality in
Carnivora. Proc Natl Acad Sci U S A. 106(23):9345-9349.
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作者: mulkcs (mulkcs) 看板: Cognitive
標題: [認知] How the Brain Localizes Sounds
時間: Tue Sep 1 14:07:54 2009
We live in a world full of echoes. Sounds reverberate, bouncing off walls,
buildings, rocks and any other nearby surface. These sound waves pile on one
another and hurtle down your ear canals from different angles, the echoes
from one noise jumbling together with new sounds and their echoes. In spite
of that barrage, the neurons in the auditory midbrain, an area that responds
before the auditory cortex does, are able to sort out which were the original
sounds and where they came from. How they do so has long puzzled scientists,
but new research suggests the trick is simpler than expected.
In an April study, neuroscientists led by Sasha Devore at the Massachusetts
Institute of Technology tested the widely held hypothesis that specialized
cells in the brain actively suppress neuronal response to echoes. Using
electrodes in a cat’s midbrain, researchers measured cells’ responses to a
sound and its reverberations. They found that the cells that sense a sound’s
direction of origin responded more strongly to the first 50 milliseconds of
sound waves than they did to the later waves—their activity simply tapered
off after the onset of the sound. The tapering response, a much simpler
mechanism than the earlier theory of suppression, allows the brain to easily
tune in to original sounds and pinpoint who or what is making noise.
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有空再來不負責翻譯 xD
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作者: skgic ((*)) 看板: Cognitive
標題: Re: [認知] How the Brain Localizes Sounds
時間: Wed Sep 2 17:39:39 2009
試著翻譯看看:P
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How the Brain Localizes Sounds
大腦如何分辨聲音的位置
We live in a world full of echoes. Sounds reverberate, bouncing off
walls, buildings, rocks and any other nearby surface.
我們住在一個充滿回聲的世界,
聲音反射,碰撞牆壁、房子、石頭以及任何附近的表面。
These sound waves pile on one another and hurtle down your ear canals from
different angles, the echoes from one noise jumbling together with new sounds
and their echoes.
音波持續地增強並從不同的角度衝擊你的耳道,噪音產生的回聲又與新的聲音及其回聲混
在一起。
In spite of that barrage, the neurons in the auditory midbrain, an area that
responds before the auditory cortex does, are able to sort out which were
the original sounds and where they came from.
儘管在這種疲勞轟炸下,在聽覺皮質之前反應的中腦神經仍舊能夠辨認原本的聲音以及位
置。
How they do so has long puzzled scientists,
but new research suggests the trick is simpler than expected.
科學家長期困惑於大腦是如何做到這件事(辨認原始的聲音以及位置),
然而新的研究結果說明了這件事其實比原本所想的簡單。
In an April study, neuroscientists led by Sasha Devore at the Massachusetts
Institute of Technology tested the widely held hypothesis that specialized
cells in the brain actively suppress neuronal response to echoes.
在4月的研究中,
麻省理工學院的Sasha Devore帶領神經科學家檢查一個廣泛被接受的假說:
大腦中存在特定的細胞負責抑制神經對回聲產生反應。
Using electrodes in a cat’s midbrain, researchers measured cells' responses
to a sound and its reverberations.
透過觀測一隻貓中腦的電極,檢驗細胞對聲音以及回聲的反應。
They found that the cells that sense a sound’s direction of origin responded
more strongly to the first 50 milliseconds of sound waves than
they did to the later waves—their activity simply tapered off after the
onset of the sound.
研究者發現,細胞對於起初聲音的方向跟之後的聲音相比,
在前50ms的聲波具有更強的反應— 細胞的活動在(新)聲音產生後開始減弱。
(上面這句有點是用猜的......有錯請指正 Orz)
The tapering response, a much simpler
mechanism than the earlier theory of suppression, allows the brain to easily
tune in to original sounds and pinpoint who or what is making noise.
與早期的抑制理論相比簡單許多的減弱機制,
使大腦更容易地注意原本的聲音並且關注是誰或者是什麼產生它。
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推 shioo:認真 09/02 18:31
推 michealking:認真給個推 09/02 21:31
推 Greeenhulk:推 09/03 10:04
推 weinberg:這些能感知聲源方向的細胞,對前50ms的聲波產生的反應較 09/04 11:56
→ weinberg:對之後的聲波來得強烈… 09/04 11:57
→ skgic:感謝指教 囧> 09/05 21:09