星鼻鼴鼠的神經爭奪大腦空間

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圖片來源:肯尼斯·卡塔尼亞 (KENNETH CATANIA) 惠贈

當涉及到在北美洲的溼地中嬉戲時,星鼻鼴鼠裝備精良。儘管幾乎失明,這種生物非凡的鼻子使其能夠探索其沼澤世界並定位獵物——不是透過嗅聞,而是透過觸控。事實上,由於其星狀鼻子上富含神經的觸手,這種鼴鼠被認為擁有哺乳動物中最敏銳的觸覺。新的研究表明,這些神經實際上在爭奪大腦空間。《自然神經科學》四月刊報告的這項發現,可能有助於解釋我們自身的大腦如何在感官之間分配空間。

不足為奇的是,對於星鼻鼴鼠而言,大腦皮層的大部分都用於處理動物鼻子收集的資訊。但在環繞鼴鼠每個鼻孔的 11 個粉紅色肉質觸手中,有一個特別的觸手——所謂的觸覺中央凹——佔據了鼻子的大部分大腦空間。


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為了研究為什麼會這樣,範德比爾特大學的神經科學家肯尼斯·卡塔尼亞研究了胚胎期鼴鼠的鼻子和大腦(見圖片)。他發現,在胚胎髮育的大部分時間裡,中央凹都比其鄰近觸手更大。此外,中央凹是鼻附屬物中第一個與皮層建立神經連線的。結果表明,大腦空間是按照先到先得的原則分配給神經的。(其他研究表明,皮層圖譜並非在發育過程中形成,而是在後期透過活動和經驗形成。)

有趣的是,這項新研究可能有助於解釋我們自身早期發育的視網膜中央凹如何佔據如此多的皮層,視網膜中央凹包含最密集的光感受器,併產生最銳利的視覺。“這可能是獲取其空間的潛在機制,”卡塔尼亞告訴《自然》,“並且可能與大腦圖譜更普遍地發展有關。”

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大眾科學 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

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