脑网络的进化与发育:从秀丽隐杆线虫到智人
神经元与认知
2011-12-23 v1 物理与社会
种群与进化
摘要
在进化过程中,神经网络表现出复杂性的逐步增加。从刺胞动物的弥散神经网到猕猴和人类的模块化、层级系统,从涉及有限任务和模态的简单过程,逐渐转变为整合来自高度特化组织的不同类型信息的复杂功能和行为处理。然而,对一系列物种的研究表明,在空间和拓扑特征以及网络形成的发育机制方面,基本相似性在进化过程中得以保留。“小世界”拓扑和高度连接区域(枢纽)在进化尺度上普遍存在,确保了高效的处理能力以及对内部(如损伤)和外部(如环境)变化的恢复力。此外,在大多数物种中,即使是枢纽、连接远距离组件的长程连接以及模块化组织的建立,也依赖于相似的机制。总之,进化分歧在遵循基本发育约束的同时,导致了更大的复杂性。
引用
@article{arxiv.1112.5449,
title = {Evolution and development of Brain Networks: From Caenorhabditis elegans to Homo sapiens},
author = {Marcus Kaiser and Sreedevi Varier},
journal= {arXiv preprint arXiv:1112.5449},
year = {2011}
}