动物界最接近人类对话能力的,可能藏在一只不起眼的中美洲老鼠身上。
阿尔斯通歌鼠(Alston's singing mouse)能发出持续长达16秒的啁啾歌声,而且它们从不独唱。两只老鼠经常 squeak 来 squeak 去,彼此不打断,节奏流畅得像是两个人在机智地斗嘴。这种"你一句我一句"的默契,让科学家好奇了很久:它们的大脑是怎么做到的?
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2019年,当时还在纽约大学工作的 Arkarup Banerjee(现为纽约冷泉港实验室生物学家)与团队首次确认,这些老鼠的对话模式与人类极为相似。但神经机制仍是谜。上周,Banerjee 与合作者在《自然》期刊发表新研究,称他们找到了让老鼠"对话"的脑区通路——机制出奇地简单。
研究团队原本猜测,歌鼠可能拥有全新的神经回路或独特的脑区。但对比实验显示,它们只是强化了既有的神经通路。这一发现可能为人类语言的演化、以及其他令人困惑的动物行为提供新线索。
"你可能以为,演化出一种全新的声音交流方式需要大规模重组脑回路,"Banerjee 在声明中说,"但我们只发现了几处针对性的既有连接调整。我们的方法给这个领域提供了一份指南:要理解新行为如何演化,就找亲缘关系近但行为差异大的物种,从高精度绘制神经连接开始。"
为了绘制这些通路,团队使用了一种名为 MAPseq(Multiplexed Analysis of Projections by Sequencing,测序多重投影分析)的技术。简单说:科学家用病毒感染老鼠,让病毒把独特的 RNA 序列"条形码"植入每个神经元。这些条形码成为细胞标签,后续通过基因测序脑组织,就能追踪 RNA 码回到起源神经元,从而生成高分辨率的神经连接图谱。
图谱揭示了一个关键差异:两种老鼠激活的通路相似,但歌鼠从运动皮层到另外两个脑区的神经元数量,是非歌鼠的三倍。其中一个脑区与听觉相关,另一个位于中脑,与包括人类在内的许多动物的发声控制有关。
三倍的神经元听起来很夸张,但 Banerjee 指出,这其实是"相当保守的变化"。没有全新的脑结构,只是既有连接的增强——就像给现有的电话线多接了几条分机,而不是重新发明通讯系统。
这种"小改动、大效果"的模式,或许正是演化常用的策略。人类语言的复杂能力,是否也起源于类似的神经微调?科学家目前还不能确定。但至少在歌鼠身上,一次看似简单的连接增强,就让它们拥有了动物界罕见的对话能力。
接下来,研究团队想搞清楚:这些增强的通路具体如何控制发声时机?为什么歌鼠能做到"不打断"——是听到了对方的声音才停,还是内在神经节律在起作用?这些问题还没答案。
不过有一点已经清楚:要理解人类语言的演化,或许不必只盯着灵长类亲戚。有时候,一只会唱歌的老鼠,反而能唱出更直接的线索。
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