比较与演化神经科学
集中化与头化
集中化与头化是两条反复出现的大趋势。当我们把动物从简单到复杂排成一列、观察它们神经系统的构造方式时,就会一次次看到这两条趋势。集中化是指神经细胞(神经元)不再稀疏而均匀地散布在全身,而是聚拢成少数几条致密的“电缆”和团块——神经索,以及神经节(一团团神经元的结),它们充当共用的指挥线。头化则是与之密切相关的另一种倾向:把其中最丰富的神经组织,连同眼睛等主要感觉器官,堆积到身体的某一端,而这一端在漫长的演化中就变成了头部。可以想象一座小镇:起初每户人家都有一部电话,胡乱地连向邻居;后来它慢慢围绕几条干线和靠近前门的一个总机重建——那个总机逐渐变成大脑,大致就是这两个词讲述的故事。
动物为什么一再朝这个方向演化?一只向前移动、穿行于世界的生物,总是用它的前端最先遇到新的食物、配偶和危险,因此把眼睛、嗅觉和味觉的传感器放在那里,并把它们接入附近的一个决策中枢,比让每个信号都横跨全身长途奔走更划算。把神经元聚拢在一起还能缩短彼此之间的“布线”,使信号更快,并让动物在行动前先把许多条信息流汇合起来。这并不是一架以人类居于顶端的阶梯——许多类群以不同程度进行集中化与头化,少数(如某些海星)反其道而行,把神经系统重新铺散开来。但在蠕虫、昆虫、章鱼和脊椎动物之间,那种朝向集中神经索与塞满传感器的头部的反复漂移,是脑演化中最清晰的规律之一;它也帮助解释了为什么如此多活跃的动物最终都长出一个可辨认的、领头在前的头部。
集中化讲的是把神经元捆束在一起,头化讲的是把它们集中到头端——二者常常携手发生,却并非同一回事。
又称
另见