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人類高度複雜的大腦如何演化而來，一直是演化生物學的重要謎題。中央研究院細胞與個體生物學研究所研究員游智凱率領團隊，首度建構文昌魚大腦「3D空間細胞類型圖譜」，發現負責人類思考、記憶及決策等高階認知功能的大腦皮質，並非共同祖先脊索動物原有的構造，而是在脊椎動物演化過程中逐步形成，為理解人類大腦起源提供重要線索。研究成果於2026年7月發表於國際期刊《Science
Advances》。

中央研究院表示，要追溯脊椎動物大腦的演化歷程，除了研究魚類、老鼠或人類等脊椎動物外，也必須從保留較多共同祖先特徵的近緣物種中尋找答案。文昌魚與脊椎動物同屬脊索動物，保留遠古祖先較原始的神經系統，因此被視為探索演化起源的重要模式生物。研究團隊分析文昌魚大腦中不同細胞的基因活動，再將這些細胞精確定位至大腦立體空間，建立完整的「3D空間細胞類型圖譜」。

研究發現，文昌魚大腦並非如過去認為的簡單，歷經數億年演化後，仍保留與脊椎動物相似的「前腦－中腦－後腦」三段式組織架構，並具有類似「丘腦間限制帶（ZLI）」與「中腦－後腦交界（MHB）」等區域。過去學界認為，這兩個區域是脊椎動物大腦特有的「發育地標」，如今研究顯示，更早期的脊索動物已具備這些劃分腦區、引導神經發育的重要結構。

游智凱研究員指出，文昌魚腦部雖具備基礎的三段式架構，卻缺少與「端腦（telencephalon）」相關標記基因的表現，顯示與高階認知功能相關的端腦結構，並非脊索動物祖先原有特徵，而是在脊椎動物演化過程中新形成的構造。這項研究首次完整描繪文昌魚大腦樣貌，揭示脊椎動物複雜的大腦，是以古老祖先留下的基本架構為基礎，再於演化過程中逐步發展出新的腦部構造，也讓科學家得以進一步了解人類大腦哪些構造來自共同祖先，哪些則是在演化過程中新誕生。

中研院表示，本研究的重要突破，在於建立高解析度的「3D空間細胞類型圖譜」，如同一張大腦立體導航地圖，可清楚呈現文昌魚大腦中數萬個神經細胞的類型、功能及空間位置。論文第一作者、細生所博士後研究學者林哲毅表示，過去科學家多透過少數基因或局部解剖推測大腦演化，就像「盲人摸象」；透過此次建立的立體圖譜，終於能從全景視角檢視大腦可能的演化歷程。

參考閱讀

,國立教育廣播電台 ・ 23 分鐘前

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