中新社北京5月7日电 (记者 孙子)语言是人类特有的高级认知功能，探索其神经机制的起源和演化一直是神经科学领域的中心课题。
为人类语言进化打开一扇新的大门
中国科学院自动化研究所5月7日发布消息称，该所科研团队与国内外合作者合作，近日在狨猴大脑中发现了与人类高度同源的一束神经纤维——弓状束。这证实了狨猴的大脑连接特征比猕猴更接近人类。研究结果还揭示，与语言相关的神经结构不仅仅由物种相关性决定，而是受到社会生态驱动的趋同进化和复杂声音交流的需求的驱动，为追溯语言相关神经结构提供了重要线索。人类语言能力的神经起源。
本研究框架示意图。图片由中国科学院自动化研究所提供。
这篇重要论文是对灵长类大脑背侧语言通路进化机制的重要跨物种比较研究，近期发表在国际期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。
对作为语言神经通路核心的大脑背侧通路进行功能分析是理解本研究核心价值的关键。这条通路就像一个“神经翻译器”，可以准确地将听觉声音信息翻译成运动命令，支持复杂的听觉-运动配比整合过程，例如人类言语和狨猴发声。
论文通讯作者、中科院自动化研究所研究员范令忠表示，这一发现ngs 为研究人类语言的神经机制提供了一条新途径。未来，狨猴模型有望进一步解析发育性语言障碍、失语症等疾病的神经机制，为相关疾病的诊断和治疗提供新思路。
“人类语言的进化是一个漫长而复杂的过程，狨猴就像一把钥匙，可以帮助打开理解这一过程的新大门。”范令忠认为，这项研究再次证明，基于异质大脑网络图谱的进化比较，可以更深入地了解人类大脑和认知的起源。人类和狨猴有相似的弓状束结构
论文顶部 作者、中国科学院自动化研究所博士生王宇凡表示，黑猩猩和猕猴等灵长类动物长期以来一直被认为是研究人类大脑进化的关键模型。其中t哼，猕猴是旧大陆的猴子，但这些动物缺乏人类婴儿那样的社会引导的声音学习技能。小狨猴是新大陆猴类的代表，它不仅可以通过父母的社会反馈来学习发声，而且其复杂的发声系统也与早期人类的语言形式非常相似。
研究小组利用不同物种之间的大脑成像和大脑图谱分析，比较了人类、狨猴、猕猴和黑猩猩的弓状束的连接模式。弓状束是大脑中连接听觉感知区域和运动控制区域的“神经高速公路”。这是理解和表达人类语言的中心路径。
研究表明，灵长类动物的共同祖先进化出了弓状束的原始原型。人类和狨猴之间弓状束的结构相似性实际上是同源神经元的复杂适应性特性不同进化分支形成的结构。该研究的结论与进化生物学中心的心理学一致。该理论清楚地揭示了大脑神经元结构进化中遗传保守性和进化灵活性的重要特征。
本研究进一步证实狨猴弓状束能够稳定投射到腹外侧额叶皮层。其大脑连接特征更接近人类，而不是猕猴。它与大脑中与声音交流相关的功能区域精确相关，在听觉和运动信息的协调整合中发挥着关键作用。
研究还发现，与人类一样，狨猴弓状束广泛终止于腹外侧前额皮质，形成有效的听觉运动控制回路，而猕猴弓状束在该区域的连接明显稀疏，这也解释了为什么狨猴在声音控制的灵活性方面与人类相似。
厘清“相似性”与“独特性”的界限
范令忠指出，这项工作的另一个重要进展是，研究结果充分反映了最新的解剖学证据。其中，狨猴和猕猴的喉部运动皮层包括初级运动皮层和腹侧前运动皮层。它存在。这个设计非常符合人类。狨猴腹侧前运动皮层和人类布罗卡区在连接图中表现出高度同源性，这提供了“灵长类声音控制结构存在深刻相似性”的直接证据。这一发现进一步支持了功能需求驱动神经元结构进化的中心假设。
为了进一步研究这种神经元相似性背后的进化机制，研究小组推测，人类和狨猴共有的缓慢的神经元成熟可能是一个重要的原因。t 因子。与猕猴相比，人类和狨猴婴儿出生时大脑不成熟。这种“发育迟缓”赋予了大脑极高的可塑性。结合狨猴独特的合作繁殖模式，幼崽在社交互动过程中收到的声音反馈会继续塑造弓状束的连接模式，并最终形成与人类相似的神经通路。这一机制已经得到了之前对黑猩猩的研究的支持，黑猩猩弓状束的个体差异与沟通能力直接相关。
本研究的概念图。图片由中国科学院自动化研究所提供。
通过对狨猴区别于其他灵长类动物的声音特征进行分类，研究人员发现狨猴复杂的发声能力为其神经结构的功能适应提供了生动的注脚。狨猴不仅能表演类似于人类对话的“语音交替”，但他们还可以根据与之通信的人的身份和距离来调整通话的幅度和持续时间。他们还具有通过社会指导实现声音学习的能力（这与人类婴儿的语言发展过程非常相似）。这些复杂行为所需的听觉运动整合的高要求可能是弓状束进化以在腹外侧前额叶皮质中形成牢固连接的驱动力。
研究团队强调，这项研究澄清了“相似性”和“独特性”之间的界限。虽然狨猴和人类的弓状束在额叶交界处非常相似，但人类独有的是弓状束延伸到中颞叶和下颞叶。这种结构差异可能支持独特的语义和词汇检索能力人类语言的es。因此，这项研究不仅论证了进化的连续性；还重点关注人类语言神经机制的独特创新。 （完）
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