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“物竞天择，适者生存”是自然演化的规律，但你知道吗，在几千万年前，人类也曾险些被“淘汰”掉。
他们究竟是如何熬过这段气候变化巨大，和食物产量的不稳定的艰难时期呢？
化石记录表明，当时的早期人类找到了新的生存方式，比如追踪潮汐，以找到有着丰富营养的贝类的海滩。
那时，人类学会了生火、做饭，不久，他们将自己从灭绝的边缘拉了回来，并向世界各地迁徙。
千万年后，成为了如今的人类。
而这一切，都归功于一颗聪明的大脑。
我们的行为、个性和意识都源自这个棕褐色的、皱巴的，重量只有约1.4千克的“果冻状物”。
人类大脑究竟是从哪里来的呢？
让我们把时间调到约45亿年前，从生命的诞生，一步步揭开大脑的神秘面纱。
01
生命源自一块海绵？
一切的一切，都始于古代海洋中的一次偶然的化学反应。
约45亿年前，在气体和尘埃组成的宇宙旋涡中，我们的星球诞生了。
这个时期被称为冥古宙，以希腊的冥界之神哈迪斯命名，顾名思义，这是一个地狱般的时期：火山喷发，小行星撞击，海水蒸发变成蒸汽。
最终，星球逐渐平静下来，变为主要由岩石和水构成的世界。很快，某种接近于生命的东西从无机物中产生了，这个过程被称为“自然发生”。
地球上的某些元素搭配在一起，自发地组装成了类似于RNA和DNA的、能够自我复制的分子，这是构成生命的两种基本分子，DNA提供了我们的遗传密码，RNA将这些密码翻译为蛋白质。
而生命，就在这里悄然开始了。
居然，在一块海绵上诞生了！
这个海绵，可不是你家厨房的那块，而是一种简单的、多孔的细胞集合物，它们没有器官，没有神经系统，只是默默无闻地躺在海底。
一块7.6亿年前的岩石中发现的海绵化石“奥特维拉”表明，海绵是最早的动物，海绵细胞中可以找到用于细胞间交流的蛋白，这暗示着突触结构可能很快就会进化出现，为细胞网络和未来大脑奠定了基础。
约5.4亿年前，寒武纪生命大爆发，“两侧对称动物”出现了，也就是说，这种动物已经有了清晰的前、后、左、右的特征，某些海洋蠕虫中的物种已经形成了三方大脑的前身，也就是大脑有了前部、后部之分以及原始的中枢神经系统。
而一些早期的鱼类也出现了拥有自主神经系统的迹象，比如鲨鱼就是早期进化出小脑的脊椎动物之一。
让大脑的神经系统实现第一次进化层面的大事件，那必然是约3.75亿年前的“登陆”。这次从海洋到陆地的“迁徙”，让陆地上的生命开始朝着不同的方向进化。
从两栖动物到爬行动物再到哺乳动物的转变，给四足动物的神经系统带来了巨大的变化。
在最早的哺乳动物中，大脑皮质出现了，在数千种哺乳动物中，其中的两支进化出了非凡的智力，即灵长类动物中特殊的一支——猴子、猿和人类，以及聪明的海洋哺乳动物，比如海豚和虎鲸。
灵长类动物的锥体神经元在动物的一生中会经历大规模的重塑，人类智慧的根源来自大脑结构的重塑和新的神经回路的形成。
正是我们庞大的、适应能力超强的、经过重组的大脑，带领我们征服了世界。
这本《大脑进化简史》可是称之为了解人类大脑的最全“攻略”了——
脑科学时代必知的“脑科学先导课”，《环球科学》资深作者美国的布雷特·斯特卡，融合多学科视角，谱写大脑进化的完整叙事，探索影响人类命运的隐秘线索。
跟大脑相关的知识那么多，对读者来说，要怎么认识大脑呢？
我们中国科学院院士郭爱克曾说：
因为大脑不是被设计出来的，而是在浩瀚的历史长河，通过选择和演化产生的。从一定意义上来讲，大脑就是进化史留下的一个秘密文本。所以我们从进化的角度认识和了解大脑至关重要。
诺贝奖得主沃森曾说：
20世纪是基因的世纪，21世纪是脑的世纪。
大脑是演化而来的产物，而让我们充满智慧，甚至一代比一代更聪明的关键是——神经元。
02
大脑的神经元
神经元是构成我们大脑和神经系统的主要细胞，让我们能够移动、感知、思考和体验奇异的意识世界。
从微小、简单的单细胞生物开始，地球生命经历众多奇特的海洋生物，进化出早期的细胞间交流，为后续融合为神经系统的神经元奠定了基础。
毕竟，神经元可不是瞬间形成的，神经信号传递的过程也是从一些已经存在的细胞间相互作用进化而来的。
在两侧对称动物中，无数条轴突被束在一起，形成了受到严密保护的神经，就像电视背面被塑料绳捆在一起的电线一样。
神经和神经元的作用不仅是相互交流，它们在进化方面还与肌肉之间存在密切的联系。
举个例子，比如你点了一份外卖，巨香的小炒肉配上香喷喷的米饭，正摆在你面前，这时候我们的嗅觉感受器和味觉感受器就会触发感觉神经元，这些感觉神经元与我们大脑的奖赏回路相连，奖赏回路则会触发大脑运动中枢的神经元，向我们的手发出信号，于是我们拿起筷子，伴着炒肉和米饭一口口往嘴里送。
这一切过程都是由离子通道产生的电流实现的。在我们的整个神经系统中，有一种被称为神经胶质细胞的支持细胞，它会在神经元的轴突上包裹一种叫作髓磷脂的脂类物质。
△大脑皮层的神经元。图/视觉中国
在神经元上的大多数部位，髓磷脂会将离子与细胞隔离开来，在髓磷脂膜上会有间隔出现的间隙或者通道，可以允许离子进入，例如钠离子、钾离子和钙离子。
离子进入神经元的过程和在其他细胞中发生的类似，只是由于髓磷脂将这种离子运动局限在了轴突上的某些特定位置，从而提高了神经传导的速度和效率。
这就产生了一种被称为动作电位的电流，它会沿着轴突向下传递，使得5–羟色胺（血清素）和多巴胺等神经递质在神经元的连接处—突触的位置被释放出来，神经递质就可以与相邻的细胞发生交流。
△神经传递，突触前神经元释放神经递质，激活突触后神经元上的受体。图/视觉中国
经过许多代的自然选择，感觉功能会越来越集中于竖长形、对称结构的身体的其中一端，这一过程具有重大的进化意义。科学家们称之为“头部形成（Cephalization）”，即形成一个包括嘴巴、感觉器官和由神经元聚集而成的大脑在内的头部。
20世纪60年代，内科医生兼神经科学家保罗·麦克莱恩提出了“三位一体”大脑模型理论—爬行动物脑、古哺乳动物脑和新哺乳动物脑。
他提出，脊椎动物的大脑通过进化逐渐获得新的结构和功能，并在此过程中产生了三个主要的脑区。他认为爬行动物的大脑是陆生动物中最原始的脑结构，由脑干和小脑组成。
按照这个理论，接下来进化出的是古哺乳动物脑，包含我们的边缘系统，如杏仁核和海马体（形成长期记忆的位置）等结构。
古哺乳动物脑也有被称为下丘脑的中央区域，负责调节新陈代谢、自主神经系统，并构成与我们的奖赏系统和快乐感受相关的脑区。
最后，高等灵长类动物中进化出了新哺乳动物脑，主要升级的部位是大脑皮质，它也是我们能够拥有丰富的、超意识层面生活的原因，它让我们能够进行哲学思考、开车、制作电影、赚钱以及发动战争。
这就是关于我们庞大而复杂的大脑的故事，以及它演化到今天的历程。
而这些故事，都出自这本《大脑进化简史》。
它把来自神经生物学、进化生物学、人类学以及新兴的营养精神病学领域的主要理论结合起来，解析人类大脑是如何出现和进化的，以及随着神经科学和技术在21世纪的快速发展，大脑究竟会走向何方。
手机、电脑互联网是不是真的在毁坏我们的大脑呢？
大脑明明如此发达，为什么今天它出现了创造性的故障—精神分裂症呢？
看《大脑进化简史》，用大脑研究大脑的谜团，让你更了解自己！