▎药明康德内容团队编辑
大脑是人体中最复杂的器官 。 在我们近600万年的进化史中 ， 人脑体积几乎翻了4倍 。 然而之前的研究发现 ， 人类脑容量在历史上缩小过 。 到底是什么导致的人脑缩小？这些变化是何时又为什么发生的？一直以来都是困扰人类学家的一大谜团 。
近日 ， 科学家们通过观察蚂蚁模型提出了这样的假设：人类大脑进化的模式受到集体智慧（collective intelligence）的影响 。 换句话说 ， 信息高度共享的社会与高效分工 ， 使人脑为了节省代谢成本 ， 从而缩小了体积 。

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【三千年前，人类大脑为何神秘变小？解开谜团的线索来自蚂蚁】
“今日关于人类的一个令人惊讶的事实是 ， 与更新世（258.8万-1.17万年前）祖先的大脑相比 ， 我们的大脑更小 。 然而我们并不知道 ， 人类的大脑为什么后来会神秘地缩小体积 。 ”该论文共同作者、来自达特茅斯学院（Dartmouth College）的Jeremy DeSilva博士解释道 。
为了解开这个谜团 ， 一支整合了生物人类学家、行为生态学家和进化神经生物学家的跨学科研究团队 ， 开始着手探索人类的大脑进化史 。
首先 ， 研究人员对985个化石和现代人颅盖骨的数据集进行了变点分析 。 研究人员发现 ， 古人类的大脑在在200万年和150年前更新世期间的两个时间点 ， 都曾发生增大 。 而在过去的10万年中 ， 人脑体积一直保持稳定 ， 直到3000年前突然缩小 。
科学家们进一步发现 ， 人脑体积增加的时间 ， 与考古记录中人类的早期进化和技术进步轨迹相吻合 。 例如 ， 人脑增大的时期 ， 人类获得了更好的饮食变化（如会使用火烹饪食物） ， 以及更大的社群规模 。
那到底为什么后来人脑会神秘地缩小呢？
该论文共同作者、来自波士顿大学（Boston University）的James Traniello博士说道：“在我们复杂的进化史中 ， 人类大脑的体积曾经迅速增大过 。 因此 ， 3000年前人脑体积的缩小更显得出乎意料 。 ”
▲人类脑容量在进化过程中的几个变化点时间推断（图片来源：参考资料<1>）
蚂蚁成为了人类学家研究社会性在大脑进化中作用的关键模型 。 蚂蚁和人类的社会有所区别 ， 但在很多重要方面十分相似 ， 如群体规模、集体智力、劳动分工、以及食物生产（农业） ， 这可以帮助科学家们理解影响人脑进化的潜在因素 。 因此 ， 跨学科研究团队通过蚂蚁社会找到了线索 。
针对多种蚂蚁（Oecophylla织叶蚁、Atta切叶蚁或Formica普通花园蚁）的工蚁 ， 研究人员通过它们的大脑大小、结构和能量使用的计算模型和模式进行了分析 ， 发现大脑的体积大小 ， 可能会选择性适应群体水平的认知和分工 。


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图片来源： https：//commons.wikimedia.org/wiki/File：Ant_Receives_Honeydew_from_Aphid.jpg#/media/File：Ant_Receives_Honeydew_from_Aphid.jpg
研究分析结果意味着 ， 在一个知识共享的社会群体中 ， 人类脑容量的缩小是由于对集体智慧的依赖增加 。 研究人员认为 ， 群体认知降低了支持个人智力和决策的某些方面对神经结构的需求 。
在蚂蚁身上 ， 有证据表明大脑体积的增加会增加新陈代谢成本 。 容量更小的大脑 ， 需要的能量也更少 。 人类在3000年前开始高度共享知识 ， 社会知识外化 ， 让个体不需要储存大量信息 ， 人类大脑可能会为了变得更有效率而缩小脑容量 。