진화신경과학

Evolutionary neuroscience

진화 신경과학신경계의 진화에 대한 과학적 연구이다.진화신경과학자는 신경계 구조, 기능 및 발생 성질진화자연사를 조사한다.이 분야는 신경과학과 진화생물학의 개념과 발견을 모두 이용한다.역사적으로, 대부분의 경험적 연구는 비교 신경 해부학의 영역에 있었고, 현대 연구는 종종 계통학적 비교 방법을 사용한다.선택적 육종과 실험적인 진화 접근법도 더 [1]자주 사용되고 있다.

개념적이고 이론적으로, 이 분야는 인지 유전학, 신경 유전학, 발달 신경 과학, 신경 윤리학, 비교 심리학, evo-devo, 행동 신경 과학, 인지 신경 과학, 행동 생태학, 생물 인류학, 사회 생물 생물학과 같은 다양한 분야와 관련이 있다.

진화 신경과학자들은 [2]뇌의 변화의 진화를 연구하기 위해 유전자, 해부학, 생리학, 그리고 행동의 변화를 조사한다.그들은 언어 진화와 [2][3]발달뿐만 아니라 발성, 시각, 청각, 미각, 학습 시스템의 진화를 포함한 많은 과정을 연구한다.게다가, 진화 신경 과학자들은 운동이나 시각 [2]피질뿐만 아니라 편도체, 전뇌, 소뇌와 같은 뇌의 특정 영역이나 구조의 진화를 연구한다.

역사

뇌에 대한 연구는 고대 이집트 시대에 시작되었지만 진화 신경과학 분야의 연구는 1859년 [4]다윈의 종의 기원 출판 이후 시작되었다.그 당시 뇌의 진화는 잘못된 스칼라 자연과 관련지어 크게 관찰되었다.계통발생과 뇌의 진화는 여전히 [4]선형으로 보였다.20세기 초반에는 진화에 관한 몇 가지 이론이 지배적이었다.다윈주의는 자연선택과 변이의 원리에 기초했고, 라마르크주의는 후천적 특성의 전승에 기초했고, 직교형성은 완벽의 경향이 진화를 촉진한다는 가정에 기초했으며, 염분론은 불연속적인 변이가 새로운 [4]종을 만든다고 주장했다.다윈은 사람들이 동물과 뇌가 어떻게 [4]진화하는지에 대해 생각하기 시작할 수 있도록 가장 많이 받아들여지고 있습니다.

1936년 네덜란드 신경학자 C.U. Ariéns Kappers가 쓴 The Comparative Anatomy of the Neural System of the Comparative of Man included Verchimals C.U. Ariéns Kappers(1921년 독일어로 처음 출판됨)는 이 분야의 획기적인 출판물이었다.진화적 합성에 이어 비교 신경해부학의 연구가 진화적 관점에서 이루어졌고, 현대 연구는 발달 [5][6]유전학을 통합했다.이제 계통학적 변화는 시간이 지남에 따라 종 간에 독립적으로 일어나며 [4]선형적일 수 없다는 것이 받아들여지고 있다.또한 뇌의 크기와 함께 증가하는 것은 신경 중추와 행동의 [7]복잡성의 증가와 관련이 있다고 믿어진다.

주요 인수

시간이 지남에 따라, 진화 신경과학의 역사를 정의하게 될 몇 가지 주장들이 있다.첫 번째는 에티엔 지프로 세인트 사이의 논쟁이다. Hilaire와 George Cuvier는 "공통 계획 대 다양성"[2]이라는 주제에 대해 논의했습니다.Geoffrey는 모든 동물은 하나의 계획이나 원형에 근거해 만들어졌으며 그는 유기체 사이의 균질성의 중요성을 강조한 반면, Cuvier는 장기 구조가 그들의 기능에 의해 결정되고 한 장기의 기능에 대한 지식이 다른 [2][4]장기의 기능을 발견하는데 도움을 줄 수 있다고 믿었다.그는 적어도 4개의 다른 [2]원형들이 있다고 주장했다.다윈 이후, 진화에 대한 생각은 더 많이 받아들여졌고, 동질 구조에 대한 제프리의 생각은 더 [2]많이 받아들여졌다.두 번째 주요 논쟁은 스칼라 자연경관(Scala Naturae) 대 계통발생적 [2]관목이다.나중에 계통발생학적 척도로도 불리는 스칼라 내추럴레는 계통생성이 선형이거나 척도와 같다는 전제를 바탕으로 한 반면, 계통발생학적 관목의 주장은 계통생성이 비선형적이고 [2]규모 이상의 덤불과 유사하다는 생각에 바탕을 두고 있다.오늘날에는 계통 발생이 [2]비선형적이라는 것이 받아들여지고 있다.세 번째 주요 논거는 뇌의 크기와 상대적인 크기 또는 절대적인 크기가 [2]기능을 결정하는 데 더 관련이 있는지를 다루었다.18세기 후반에는 몸의 크기가 [2]커짐에 따라 뇌 대 몸의 비율이 감소하는 것으로 밝혀졌다.하지만 최근에는 절대적인 뇌 크기에 더 초점을 맞추고 있는데, 이는 내부 구조와 기능, 구조적 복잡성의 정도, 그리고 뇌의 백질의 양과 함께 확장되기 때문입니다. 이 모든 것이 절대적인 크기가 뇌 [2]기능의 훨씬 더 나은 예측 변수라는 것을 암시합니다.마지막으로, 네 번째 주장은 자연선택(다윈주의) 대 발달적 제약(협조된 진화)[2]이다.발달의 진화가 성인 종에게 차이를 보이는 원인이라는 것이 현재 받아들여지고 있으며 진화 신경 과학자들은 뇌의 기능과 구조의 많은 측면이 [2]종에 걸쳐 보존되어 있다고 주장한다.

기술

역사를 통해, 우리는 진화 신경과학이 어떻게 생물학 이론과 기술의 [4]발전에 의존해 왔는지를 본다.진화 신경과학 분야는 신경계의 일부를 발견하고 검사할 수 있는 새로운 기술의 개발에 의해 형성되어 왔다.1873년 카밀로 골지는 단순히 총량이 [4]아닌 세포 수준에서 뇌를 묘사할 수 있는 질산은법을 고안했다.Santiago Ramon과 Pedro Ramon은 뇌의 많은 부분을 분석하기 위해 이 방법을 사용하여 비교 신경 해부학의 분야를 [4]확장했습니다.19세기 후반,[4] 새로운 기술들은 과학자들이 뇌 속의 신경 세포군과 섬유 다발을 식별할 수 있게 해주었다.1885년 비토리오 마르키(Vittorio Marchi)는 미엘리네이트 축삭에서 유도 축삭 변성을 볼 수 있는 염색 기술을 발견했고, 1950년 "원래 노타 절차"는 퇴화섬유의 보다 정확한 식별을 가능하게 했으며, 1970년대에는 실험에 사용될 여러 분자 추적기의 발견이 있었다.지금도요.[4]지난 20년 동안,[7] 분지학은 또한 뇌의 변화를 관찰하는 데 유용한 도구가 되었다.

인간 두뇌의 진화

다윈의 이론은 사람들이 동물과 그들의 뇌가 [4]진화하는 방법에 대해 생각하기 시작하도록 허락했다.

파충류 뇌

파충류의 대뇌피질은 [2]단순하지만 포유류의 대뇌피질과 유사하다.비록 인간 대뇌피질의 진화와 기능은 여전히 미스터리에 싸여 있지만, 우리는 이것이 최근 진화 과정에서 뇌의 가장 극적으로 변화된 부분이라는 것을 알고 있다.

시각 지각

화석화된 두개골을 분석하는 것만으로는 뇌의 조직을 확인할 수 없기 때문에, 진화 과정에서 시각 지각이 어떻게 발달했는지에 대한 연구는 오늘날 영장류 연구를 통해 가장 잘 이해된다.

청각적 지각

인간의 청각 피질은 코어, 벨트, 파라벨트로 나뉜다.이것은 오늘날의 영장류와 매우 흡사하다.

언어 발달

인간의 영장류 친척에게서 풍부한 인지적 삶의 증거는 광범위하며, 다윈 이론과 일치하는 광범위한 특정 행동들이 잘 [8][9][10]문서화되어 있다.하지만, 최근까지, 연구는 진화 언어학의 맥락에서 인간이 아닌 영장류를 무시해왔다. 왜냐하면, 주로, 발성 학습 조류와 달리, 우리의 가장 가까운 친척들이 모방 능력이 부족한 것처럼 보이기 때문이다.진화론적으로 말하자면, 오늘날 관찰되는 많은 다른 능력과 행동들과 마찬가지로 언어의 개념에 대한 유전적 토대가 수백만 년 동안 존재해왔다는 것을 암시하는 훌륭한 증거가 있다.

진화 언어학자들은 언어를 발성하고 표현하는 것에 대한 자발적인 통제가 인류 역사의 꽤 최근의 도약이라는 사실에 동의하지만, 그렇다고 청각 지각이 최근의 발전이라고 말하는 것은 아니다.연구결과 뇌에서 청각지각을 조직하기 위해 피질을 연결하는 잘 정의된 신경경로의 실질적인 증거가 나타났다.따라서,[11] 문제는 소리를 흉내내는 능력에 있다.

영장류가 소리를 배우는데 불충분한 장비를 갖추고 있을 수 있다는 사실 이외에도, 연구들은 영장류가 훨씬 더 잘 배우고 제스처를 사용하는 것으로 나타났다.시각적인 신호와 운동 경로는 우리의 진화에서 수백만 년 전에 발달했고,[12] 이것이 제스처를 이해하고 사용하는 초기 능력의 한 원인인 것으로 보인다.

인지적 전문화

연구자

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 로즈, J.S., T. J. 카웨키.2009년. 행동과 신경생물학.시어도어 갈랜드 주니어마이클 R.의 263-300페이지. 로즈, 에드실험적인 진화:선택 실험의 개념, 방법 및 적용.캘리포니아 대학 출판부, 버클리
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p Kaas, Jon H. (2009-07-28). Evolutionary Neuroscience. Academic Press. ISBN 9780123751683.
  3. ^ Platek, Steven M.; Shackelford, Todd K. (2009-02-26). Foundations in Evolutionary Cognitive Neuroscience. Cambridge University Press. ISBN 9780521884211.
  4. ^ a b c d e f g h i j k l Northcutt, R.Glenn (2001-08-01). "Changing views of brain evolution". Brain Research Bulletin. 55 (6): 663–674. doi:10.1016/S0361-9230(01)00560-3. ISSN 0361-9230. PMID 11595351. S2CID 39709902.
  5. ^ Northcutt, R. Glenn (August 2001). "Changing views of brain evolution". Brain Research Bulletin. 55 (6): 663–674. doi:10.1016/S0361-9230(01)00560-3. PMID 11595351. S2CID 39709902.
  6. ^ Striedter, G. F. (2009). "History of ideas on brain evolution". In Jon H Kaas (ed.). Evolutionary Neuroscience. Academic Press. ISBN 978-0-12-375080-8.
  7. ^ a b Northcutt, R. G. (2002-08-01). "Understanding Vertebrate Brain Evolution". Integrative and Comparative Biology. 42 (4): 743–756. doi:10.1093/icb/42.4.743. ISSN 1540-7063. PMID 21708771.
  8. ^ Cheney, Dorothy Leavitt (1990). "How Monkeys See the World: Inside the Mind of Another Species". University of Chicago Press. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  9. ^ Cheney, Dorothy Leavitt (2008). "Baboon Metaphysics: The Evolution of a Social Mind". University of Chicago Press. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  10. ^ Hurford, James R. (2007). The origins of meaning. Oxford: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-152592-6. OCLC 252685884.
  11. ^ Bornkessel-Schlesewsky, Ina; Schlesewsky, Matthias; Small, Steven L.; Rauschecker, Josef P. (2014). "Neurobiological roots of language in primate audition: common computational properties". Trends in Cognitive Sciences. 19 (3): 142–150. doi:10.1016/j.tics.2014.12.008. PMC 4348204. PMID 25600585.
  12. ^ Roberts, Anna Ilona; Roberts, Samuel George Bradley; Vick, Sarah-Jane (2014-03-01). "The repertoire and intentionality of gestural communication in wild chimpanzees" (PDF). Animal Cognition. 17 (2): 317–336. doi:10.1007/s10071-013-0664-5. hdl:10034/604606. ISSN 1435-9456. PMID 23999801. S2CID 13899247.

외부 링크