我们的球形脑袋是我们区别与我们的人属亲戚和祖先的特征之一。现代人类（智人）的脑袋并不是一直是球形的，而是逐步进化来的，在大约 35000-10000 年前，才有了现在的形状。大约 20-30 万年前的人类化石显示，当时人类的脑袋更加扁长。

人类的脑袋如何从扁长的椭球形变为今天的球形？哪些基因在这一演变过程中发挥了作用？这是一个很难回答的问题，因为人死之后，脑组织很快就会腐烂。缺乏脑组织的化石，让科学家们很难确定智人脑部形状变化背后的基因基础。

不过，发表在 12 月 13 日出版的《当代生物学》（Current Biology）上的一项研究成果试图对这个问题进行回答。

为了解答这个问题，更好地理解现代人类脑袋形状形成的生物学基础，德国马克斯·普朗克进化人类学研究所（Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology）的一支研究团队将目光投向了人类已经灭绝的近亲——尼安德特人。尼安德特人和现代人类脑容量大体相当，但是它们的颅骨形状却更像智人祖先的椭球形。

选择尼安德特人作为研究对象，与智人和尼安德特人之间的渊源有很大的关系。

大约在 4.5 万年前，当智人走出非洲来到欧洲之后，在这里遇到了自己的近亲尼安德特人，并同尼安德特人杂交过。尽管尼安德特人后面惨遭智人灭种，但是生活在非洲之外的现代人类依然带有少量（1%-2%）尼安德特人的基因。这些基因一定会在现代欧亚人身上留下为数不多但有迹可循的痕迹，其中可能就包括大脑形状。

沿着这一思路，马普所的研究人员便利用核磁共振成像技术（MRI）扫描了数千个现代欧洲人类的脑部结构，并研究了残留在欧洲人体内的尼安德特人的基因同脑部形状这一性状之间的关系。

结果发现，在 1 号和 18 号染色体上残留下来的尼安德特人的等位基因能够通过影响邻近的两个基因 UBR4 和 PHLPP1 的表达，让人类的脑袋变得不那么圆。

邻近 UBR4 的等位基因能够降低基底核中的 UBR4 表达，而 UBR4 与神经发生（神经元的生成）过程有关。邻近 PHLPP1 的等位基因则会让小脑中的 PHLPP1 表达更为强烈，PHLLPP1 与神经细胞轴突的“绝缘膜”——髓鞘的形成相关。

因此，研究人员推测，尼安德特人残留下来的基因会通过影响智人脑部细胞的基因表达，改变小脑和一些大脑皮层下结构的形态，让智人的脑袋不再那么圆。不过这一变化肉眼并不可见。

“对于整体的圆形来说确实是很细微的变化，”马普所团队的古人类学家 Philipp Gunz 说，“我想你没有办法只用肉眼能看出差别来。这些人的样子并不像尼安德特人。”

研究人员同时表示，脑袋的形状是一种多因素特征，受到许多不同基因的影响，单个基因的影响是很小的。此外，除了脑袋的形状，没有证据表明这些等位基因能够影响人类的认知能力。

接下来，这支德国的研究团队计划在英国生物银行数据库（UK Biobank database）——这里有 10 万人的大脑扫描和基因数据——中找到更多能够影响脑袋形状的基因。“我们需要继续努力，找到更多的基因，”领导这项研究的马普所神经基因学家 Simon Fisher 说。

题图来自：马克斯·普朗克进化人类学研究所    

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