83、大脑的奥秘：物种差异与进化启示

大脑的奥秘：物种差异与进化启示

1. 研究物种的选择与缘由

在神经科学研究中，我们常常会思考一个问题：应该选择哪些物种进行研究，以及为什么要这样选择呢？如今，先进的大脑成像技术让我们能够以前所未有的细致程度研究人类大脑，但这背后是大量基于非人类物种的研究基础。

1.1 非人类物种研究的重要案例

很多重要的神经科学发现都来自对非人类物种的研究。例如，我们对膜电位的大部分了解是通过记录鱿鱼的巨轴突获得的；早期关于突触可塑性的研究主要是在加州海兔上进行的；马蹄蟹视网膜中的侧抑制现象的发现也是具有开创性的无脊椎动物研究案例，这些研究都获得了诺贝尔奖的认可。

在脊椎动物中，鸽子、兔子、狗和猴子等都曾是大脑损伤研究的重要对象。猫被用于研究视觉皮层的生理学，而大鼠长期以来一直是神经科学研究的常用实验动物，尤其是在学习、记忆和生殖行为的研究中。近年来，小鼠逐渐取代了大鼠，斑马鱼的使用也在增加，而猫和狗的使用则大幅减少。

1.2 奥古斯特·克罗格原理

奥古斯特·克罗格提出，对于大量的问题，总会有一些合适的动物或少数几种动物，在这些动物身上进行研究最为方便。例如，鱿鱼的巨轴突因其巨大的尺寸，便于研究人员插入记录电极并操纵细胞内离子浓度，所以是研究膜电位的理想选择；猫的视觉皮层相对较大，手术更容易接近，因此被用于视觉皮层的研究；大鼠自20世纪初就可从大型商业饲养场获得，且在动物设施中饲养成本相对较低，其大脑大小也适合组织学和立体定向手术；小鼠不仅饲养成本更低，而且在基因操作方面相对容易，现在已经有大量的转基因小鼠品系可供商业购买。

克罗格原理的一个关键假设是，在一个特别方便研究的物种中所做的发现可以推广到其他不太方