danaojianshi

先有神經傳導素還是先有受器？

透過 DNA 定序發現，早在植物跟動物分家之前，就已經存在一種麩氨酸受器了。這種受器一開始可能就單純在找營養物質而已。

化學訊號的發現

Sherrington 認為除了電傳遞以外，神經細胞之間應該有著間隙（並命名為「突觸」），且可能是透過化學的方式調控。

後來是 Loewi 證明了這件事。他挖了兩個活跳跳的青蛙心臟，一個接著迷走神經，一個沒有。他刺激迷走神經讓其中一個心跳變慢，然後把周圍的液體拿去澆在另一顆心臟上——也成功減慢了心跳。可知其中必有化學物質參與。

遞弱代償

作者在註解處提醒讀者，單細胞走向多細胞並不是一種進化，而是演化上的「偶然」，進而走向的一條不歸演化分支。王東嶽的《物衍通論》提到，複雜度越高的生命體其生存力反而越弱，因此「遞弱代償」出現了，我們必須發展出各式各樣的能力來補償這個缺陷。

神經細胞奴役了其他細胞

如同 Harari 在《人類大歷史》的「分工與農業革命造成人類悲劇」，其實細胞也一樣。從單細胞發展成多細胞的過程中，在名為分工的美名之下，大部分細胞都成為了神經細胞的共生囚犯。

比海綿更古老的多細胞動物

以前學過海綿自成一個海綿動物門，雖是多細胞生物但其實比較像是群聚的單細胞，缺乏系統分工，當然就沒有神經系統。

所以帶有神經系統的「櫛水母」就一直被歸類在刺絲胞動物門裡面，以為也是一種水母。但後來發現不對，櫛水母不是水母，他可能甚至比海綿更早出現，是最古老的多細胞動物。

仔細研究櫛水母的神經系統，居然也不同於其他所有動物（其他都是跟水母差不多的基礎機制）。所以目前認為，動物的神經系統可能有兩次的獨立起源。

櫛水母目前自成櫛板動物門。

神經細胞退守中央

隨著神經系統主掌大權，我們可以看到感覺神經本體越躲越裡面：

  • 蚯蚓（環節動物門）的感覺神經細胞本體就直接在表皮上
  • 蝸牛（軟體動物門）的移動到表皮底下
  • 魚（脊椎動物門）的跑到脊椎附近
  • 兩棲綱、爬蟲綱、鳥綱、哺乳綱的直接躲到背根神經節裡面

寒武紀大爆發的成因還在吵

關於「寒武紀大爆發」，當年達爾文就在《物種起源》打預防針：「這個我也解釋不了，我的反對者可能會拿寒武紀大爆發來反駁我。」（演化應是漸進而緩慢的過程）

我自己高中學到的版本是，因為五億年前總算累積足夠的氧氣濃度，進而形成了臭氧層，隔絕了致命的紫外線強度，生物們開始登陸，蓬勃發展。

但其實至今尚無學界定論，很有可能所謂的生物大爆發其實只是「化石大爆發」罷了。即，其實只是剛好當時開始發展硬殼這個生存策略，所以才開始有化石被保留下來。

帕克的「光開關」理論認為，當時三葉蟲首開先例開了天眼（感光能力），視覺橫空出世，一時間成了鬼神級的掠食者。因為掠食者的出現，生存壓力頓時飛速上升，其他物種就被逼得開始快速適應，於是「硬殼」就這樣出來了。然後我們才透過化石看到了這樣的蓬勃發展。

無意識的費洛蒙攻擊

除了主要的嗅覺系統，「犁鼻器」也會接收氣味分子並且傳入嗅球。但犁鼻器的訊息不會進一步走到嗅覺皮質，所以我們不會意識到這部分的資訊。

目前認為，犁鼻器可能就是費洛蒙接收器。

有蹄類、貓科動物有所謂的「裂唇嗅反應」，就是為了讓犁鼻器聞得更清楚做出的動作。

除了犁鼻器，我們其實還發現了第零對腦神經，作用不詳，但就解剖學上的研究來看，可能是原始的「嗅覺」，負責調節性行為。（引號是要注意此處是指廣義上的嗅覺，也就是化學受器）至於為什麼明明發現了多出來的這對腦神經我們卻不教，作者也表疑惑。

聽音辨位的邏輯

如何聽音辨位？

  • 左右：時間差跟音量差
  • 上下：透過耳廓的上下不對稱的形狀，聲學上的反射造成的差異
  • 前後：後方明顯聲音品質會不一樣

於是Z軸生物如貓頭鷹，他們耳朵在水平高度上是不對稱的！（那其他的鳥呢？）

為什麼視神經要交叉？

為什麼視神經交叉要交叉？因為這樣比較方便往反方向逃跑！同理，感覺神經大多數也都是傳給對側大腦。

那為什麼隨意肌多數是對側支配？作者表示，演化後期「順勢」就這樣子了。

第三隻眼

松果體在其他的脊椎動物身上（如鯊魚、青蛙、蜥蜴）都能直接透過顱頂眼（第三隻眼）來接收光線，調節晝夜節律。但人類不行，甚至成人的松果體常常會鈣化。不過松果體依然透過視神經傳來的訊號，再由褪黑激素來調節晝夜節律。

話說笛卡爾花了許多時間研究松果體，因為他在腦中央，而且只有一顆，笛卡爾就認為他是靈魂跟身體的連接點。（畢竟人家是心物二元論）

弱化的咀嚼肌造就了更發達的腦

透過一些基因或因其造成的疾病的觀察，也許我們可以窺視一下人腦是怎麼正向突變而成現在這樣的：

  • RNF213 缺失會導致毛毛樣腦血管病（腦部血流供應不足，以至於微血管代償性地增長）。也許一開始就是這個基因，讓我們的頸動脈的直徑擴張。
  • SLC2A1 負責葡萄糖轉運子（負責讓細胞吸收葡萄糖）的表達，而我們的 SLC2A1 在大腦內的表達比黑猩猩多出三倍，同時，身體其他位置的則低了六成。（大腦很貪心餒）
  • ASPM 如果異常會導致小顱畸形症。這可能是讓我們大腦容量變大的基因。
  • MYH16 在人類中失活了，但靈長類同學們充分地表達了它。它負責咀嚼肌的肌球蛋白！所以人類的咀嚼肌其實是相對弱很多的，但這也讓我們的顱骨壓力沒那麼大，可能間接使我們的大腦可以發展地更大顆。（這個跟已知用火有相輔相成的關係，可能是開始吃熟食之後我們才能如此犧牲咬合力）

骨盆變窄不是人類早產的主因

產科兩難假說（obstetric dilemma）認為，人類之所以早產，是因為人類開始直立行走後，骨盆縮小了，但人的頭變大了，怎麼解決？只好早產。

然而，我們發現骨盆腔的大小其實不會影響行走的效率（拿男女對比可知）。所以目前流行代謝交叉假說（metabolic crossover），就是人的大腦太耗能了，媽媽負擔不起了，只好早產出來。

北歐國家比較沒有乳糖不耐症

本來人類在成年後，乳糖酶的活性就會下降甚至消失，但隨著畜牧業的發展，能喝奶就成了優勢。我們可以看到，乳製品業發達的北歐，比起東亞，就有較高比例的乳糖耐受超能力者。

零散知識點

  • 25°的水中，低濃度的氧氣分子想透過擴散作用來移動十公分的距離，必須花費大約27天！
  • 已知發現最早的多細胞生物化石，其年代在 21 億年前。
  • 黏菌（一開始被以為是真菌的原生生物，他的英文俗名是 Slime Mold，史萊姆黴菌）平常沒事的時候是單細胞，要繁殖或是要遷徙的時候，會群聚成多細胞形態。
  • 一個感覺細胞+一個中間細胞就可以形成簡單的記憶；一對感覺細胞+一對中間細胞+一對抑制細胞就可以做出簡單的決策。
  • 不需要的器官乾脆吃掉是很合理的演化方向。於是神經系統的發展過程中，在一些物種上看得出不被尊重的痕跡：
    • 海鞘找到附著處後就把腦袋吸收再利用不動腦了。
    • 有些貝類明顯頭部退化
  • 貓科動物都沒有甜味味覺，因為他們是純肉食動物，不需要。
  • 五感之中，只有嗅覺不經過視丘。合理，因為它最古老。
  • 魚不會說話？其實魚會透過快速充放魚鰾來發出聲音。
  • 嬰兒學習語言的方式，可能跟「音素的相連機率」有關。沒錯，統計學。然而這個能力在成年後將不復存在。
  • 晝夜節律有何優勢？有利於夜間節能。那內化的晝夜節律呢？有利於提前對日照變化做出反應。
  • 社會腦假說：新皮質的大小跟社會群體的數量呈現正相關性。由此，150 這個鄧巴數目前是硬焊在我們的生理結構中的。（補充一下，其實鄧巴數是 148）
  • 「大腦之所以會產生意識經驗，可能是為了要幫我們認識這個世界。但弔詭的是，這些意識經驗有時候反而變成人類生活的一切。」
  • 複雜的生物並不是比較「成功」，只是能夠適應到新的生態棲位（ecological niche），比如天空中。