Ø版本人类进化的过程中，我们的大脑大规模扩张。在过去几百万年中膨胀的区域之一是大脑皮质，大脑的皱纹外层。它处理感官信息，协调我们的动作，并负责我们的高阶函数，例如语言处理和解决问题。

科学家们正在仔细研究皮层的结构，以寻找关于它在我们生命中的发展以及我们作为一个物种的进化以及了解遗传与智力相交的地方的线索。对数百个发育中的大脑进行的一项新研究揭示了从儿童期到成年期发育的皮质表面区域的三重重叠，在进化过程中扩展，并与遗传有关。他们今天(3月4日)在“神经科学杂志”上报告说，科学家们还发现智商测试分数与智力相关地区的表面积之间存在基因介导的联系。

“我认为这是一项非常非常强大的工作，” 荷兰乌得勒支大学医学中心的神经科学家Rachel Brouwer说，他不参与这项研究。作者提到大脑哪些区域的变异性最多由基因解释，但通过寻找与进化扩张和神经发育相关的联系，“它试图将[遗传性]与它在更广泛的图景中实际意义联系起来，”她说。

该研究的作者分析了677名儿童的MRI扫描脑部扫描结果。扫描让他们映射孩子的大脑，揭示他们的皮质皱褶，凹槽和线圈的布局。通过将大脑的特征与样本中的遗传变异联系起来，研究人员可以探索基因在发育和进化过程中如何构建大脑。

研究人员使用图像处理工具测量了皮质的厚度及其表面积。“这是一个衡量你是否基本上采取了皮质，你展开它。。。宾夕法尼亚大学医学院的神经遗传学家，该研究的作者之一J. Eric Sc​​hmitt说：“就像披萨一样。”

Brouwer说，这项研究的结果指出了大脑表面区域在发育过程中的重要性，直到最近还没有像总体积或皮质厚度那样受到关注。

研究人员还通过比较包含大量相同和异卵双胞胎，兄弟姐妹和家庭成员的样本中的大脑来研究这些特征的遗传性。利用相关性基于家庭关系捕获基因的共享部分，他们可以梳理出遗传学与大脑某些特征之间的联系。

人类的表面积和大脑结构差异很大，研究人员发现大脑的总表面积很高。遗传因素占变异的85%，与早期研究的结果相似。“这是可变性的很大一部分。。。。Schmitt说，基因确实在确定全球表面区域的模式中占主导地位。

科学家们还观察到皮质厚度和大脑表面区域在这些孩子中是遗传相关的，这与成年人的早期发现相反，“成人”被解释为表示不同的遗传因素是表面积与皮质厚度发展的基础，“ John Gilmore说。北卡罗来纳大学教堂山分校的精神病学家，他没有参与这项工作。此前，Gilmore，Schmitt及其同事在一项启发该项目的研究中显示了新生儿皮质厚度和表面积的遗传耦合。

“如果我们能找出导致这种耦合的实际基因是什么。。。为什么当人们长大后它开始分开，这对我们理解发育中的大脑真的有帮助，“Brouwer说。

作者还放大了大脑的区域差异。在将虚拟大脑表面切割成大约80,000个小三角形之后，他们可以比较研究对象的大脑不同区域的表面区域。将这些数据与遗传信息相结合，研究人员可以了解变异与每个点的遗传有何关联。当科学家们考虑到总表面积的变化时，他们的分析揭示了大脑表面区域与整体或全球遗传因素的关系。

这些受遗传影响最大的区域 - 正面和颞叶皮层的大片，在语言处理和智力中很重要 - 与人类进化过程中扩展的大脑部分强烈重叠。正如其他研究所发现的那样，这些区域与非人灵长类动物的区别最大。“这导致我们假设可能有一个共同的遗传因素影响所有这些进化新颖的区域，”Schmitt说。

这些地区也是童年时期变化最快的地区，“这表明也许一些导致人类内部个体差异的基因也可能随着时间的推移而发展，”Schmitt说。“我发现这非常有趣。我想知道它们是什么基因。“这项研究没有确定控制脑表面积变化的实际基因。他说，要找到这些基因需要更大的样本量。

通过分析他们的基因描述性脑图以及他们给予孩子的智商测试结果，研究人员可以梳理出与测试中更高性能相关的皮质哪些区域可能与遗传有关。

他们的结果突出了一些区域，但大脑的一个区域确实脱颖而出，将这些线连接起来 - 大脑左侧的超边缘回。“这几乎是每个人都能接受的大脑语言中心，”施密特解释道。他说，相关性几乎是一个，基本上与它们可以得到的一样高，这意味着在该点中IQ与表面积之间存在几乎完美的遗传重叠。

这不是第一项寻求与智力相关的研究，施密特表示虽然智商是一种有用且相当可重复的指标，但它并不是智力的直接衡量标准。即使如此，“看到如此强烈的影响是非常罕见的。。。。这是神经科学的一小部分，“他说。

Brouwer说，结果很有意思，因为表面区域与智能的关系并不多。在这里，“大多数影响看起来都非常全球化，所以这意味着有一些全球遗传因素对你的大脑和你的智力有益，”她说。

虽然波士顿儿童医院和哈佛大学的心理学家大卫·格拉恩对这项研究的方法和研究结果总体上持肯定态度，但对于智力结果的重要性持怀疑态度。“是的，这看起来很重要。。。[但]如果你有更大或更小的表面积，这对于IQ来说真的意味着什么?我们是在谈论两到三点的差异吗?或者我们在谈论十点差异?“他说。有意义的是，作者看到了大脑的解剖学和智力之间的关系，但许多论文也报道了这种关系，而其他人则没有，而且成人观察到的影响不是很强，他说。

施密特承认，智力的基础是神经科学中的一个敏感主题，但通过人口水平研究来调查它是很舒服的。这也是他发现令人着迷的问题。

“我认为，推动人类认知技能的因素是我们在神经科学中所具有的基本问题之一，而这实际上是让我对神经科学产生兴趣的事情之一。为什么我们这个东西吸收了大量的能量呢?它必须为我们做点什么，“施密特说。