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近日，我校生命与环境科学学院程禄祺团队联合中国科学院自动化研究所脑网络组与脑机接口北京市重点实验室樊令仲团队，在跨物种脑网络组图谱演化比较研究中取得重要进展。相关研究成果发表在国际顶级期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）和《创新》（The Innovation）上。
语言是人类独有的高级认知功能，其神经机制的探索一直是神经科学领域的核心难题。
狨猴体型小巧，其语音交流行为非常丰富，声音交流的复杂性远高于猕猴、黑猩猩等较大型的灵长类动物，被认为是研究人类语言的理想模型。研究团队围绕灵长类大脑语言背侧通路的演化机制开展跨物种比较研究，通过脑影像学与跨物种脑图谱分析，对比了人类、黑猩猩、猕猴和狨猴的神经连接模式，首次在狨猴大脑中系统定义了一条与人类语言核心功能高度同源的神经纤维束——弓状束。研究进一步证实，狨猴弓状束能够稳定投射至腹外侧额叶皮层，其脑连接特征相较于猕猴更接近人类，且精准关联发声交流相关脑功能区，在听觉与运动信息协同整合中起到关键作用。研究团队也明确了“相似性”与“独特性”的边界：尽管狨猴与人类的弓状束在额叶连接上高度相似，但人类弓状束向中颞叶和下颞叶的延伸是独有的，这一结构差异可能支撑了人类语言特有的语义和词汇检索功能。
该研究揭示了语言相关神经架构并非仅由物种亲缘关系决定，而是受社会生态与复杂发声交流需求驱动趋同演化，为追溯人类语言能力的神经起源提供了重要线索，相关研究成果发表在顶级期刊《PNAS》上，并迅速引发国际认知科学界关注。此外，新华社、《光明日报》《环球时报》等新闻媒体对该研究进行了报道。
该研究的发表为语言神经机制研究提供了新路径。未来，通过狨猴模型，有望进一步解析语言发育障碍、失语症等疾病的神经机制，为相关疾病的诊断与治疗提供新的思路。
此前，研究团队联合发布了迄今为止最精细的黑猩猩脑图谱——黑猩猩脑网络组图谱（Chimpanzee Brainnetome Atlas, ChimpBNA），这一成果不仅为比较神经科学领域的研究提供了重要工具，也为理解人脑的演化提供了新的视角。为了促进全球科研人员的合作研究，研究团队已公开黑猩猩脑网络组图谱的表面和体积数据文件，以及支持所有图表的源数据。相关研究成果发表在综合性期刊《The Innovation》上。
以上研究受到国家科技创新2030—“脑科学与类脑研究”重大项目和国家自然科学基金等项目的资助。
论文信息：
[1]Wang, Y.#, Cheng, L.#, Li, D., Lu, Y., Hopkins, W. D., Sherwood, C. C., Xu, T., Liu, C., Paxinos, G., Jiang, T., Chu, C., & Fan, L*. (2026). Homologous specialization of arcuate fasciculus ventrolateral frontal connectivity in marmosets and humans. Proceedings of the National Academy of Sciences, 123(18), e2600429123.
全文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2600429123
[2]Wang, Y.#, Cheng, L.#, Li, D., Lu, Y., Wang, C., Wang, Y., Gao, C., Wang, H., Erichsen, C. T., Vanduffel, W., Hopkins, W. D., Sherwood, C. C., Jiang, T., Chu, C.*, & Fan, L*. (2025). The Chimpanzee Brainnetome Atlas reveals distinct connectivity and gene expression profiles relative to humans. The Innovation, 6(2), 100755.
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.xinn.2024.100755
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