从进化视角看大脑皮层——新皮层和旧皮层_网络百科

最初的生命起源于海洋。

那时候，生命只是简单的一个细胞，没有大脑。但即便如此，它们依旧可以感知外界环境，并做出反应。

虽然在之后的岁月里，生命的形态千变万化，复杂程度也叹为观止，但这种感知外界环境并做出反应的功能却被延存了下来。并且，动物专门进化出来一套复杂的系统，来处理与外界环境的交互。这套系统便是神经系统。而神经系统最高级的中枢，就是大脑皮层。

大脑皮层依据其组织结构和细胞构筑等方面的特征，可以划分为新皮层和旧皮层。

新皮层

大约 3 亿 6 千万年前，我们的鱼类祖先第一次爬出海洋，开始了在坚实陆地上的开疆拓域和繁衍进化。

大约 2 亿年前，这颗蓝色星球上进化出了第一只哺乳动物。这只哺乳动物已经拥有了微小的新皮层。

在人类大脑里，新皮层就是包裹在大脑最外层的绝大多数脑组织，沟沟壑壑的脑沟回。新皮层占整个大脑皮层的 90%，占整个大脑的 76%。

新皮层的折叠结构，允许在有限的颅骨空间内容纳更大面积的皮层。一个常见的形象比喻是，大脑皮层就像一张揉成一团的纸张。

但并不是所有动物的大脑皮层都是折折叠叠的。例如啮齿类，它们的大脑皮层是很平滑的。当动物没有进化上的智力压力时，大脑皮层也就安然地懒惰下去。而对于灵长类等群体动物，进化上它们面临更多、更频繁的同伴之间的合作和竞争压力，必须有更强的大脑硬件来支持。皮层的扩容是必须的一步，于是颅股腔体增大、皮层折叠生成。

在进化上，最外端的新皮层拥有着最小的年龄。而深藏其下的古皮层却饱经沧桑，年龄最大。

新皮层是哺乳动物特有的，所有的哺乳动物都拥有或大或小的新皮层。在人类大脑里，新皮层包括额叶、顶叶、枕叶和颞叶四大区域。

新皮层主要参与大脑的高级功能，例如，感觉认知、空间认知、语言、运动指令的生成、逻辑推理等等。

新皮层分为两种亚类，一类为真新皮层（True isocortex），另一类为前新皮质（proisocortex）。前新皮层是新皮层向旧皮层的过渡区域，包括扣带回、海马旁回、部分岛叶等，下面会进一步讲解。

科学家是如何区分新皮层和旧皮层的呢？

皮层内聚集着大量的神经元胞体（也称为灰质）。新皮层在层次结构上，拥有鲜明的六层。不同层之间的神经元胞体密度、大小、形状、神经纤维走向等结构特征显著不同，显微镜下可明显区分开来。

从大脑皮层表面深入，依次为 I、II、III、IV、V、VI 层，约 2~4 毫米厚。第 VI 层之下便不再是大脑皮层和灰质，而是神经纤维组成的白质（白质是不同脑区之间的相互连接的“高速公路”）。

六层是所有真新皮层的一致特点。根据该特性，新皮层有时候也称为同形皮层（isocortex）。

而旧皮层却没有六层结构。

旧皮层

旧皮层的结构层数为 3 层或 4 层。相对于新皮层，人类大脑的旧皮层所占体积要小很多，约 10%。

在进化上，旧皮层出现的更早。因此，它介导的脑功能也就更加基础。

旧皮层分为原脑皮层（paleocortex），古脑皮层（archicortex）和周围旧皮层（periallocortex ）。

原脑皮层是旧皮层中最古老的脑组织，它是大脑的嗅觉系统，主要包括嗅球，嗅结节和梨状皮层，它们都只有三层。嗅觉是远古动物最主要的感觉途径，因此，原脑皮层被认为是大脑皮层最原始的存在方式。

古脑皮层主要包括位于颞叶的海马和齿状回，它们拥有四层结构。海马和齿状回在记忆的形成和巩固中起至关重要的作用。

周围旧皮层是旧皮层和新皮层之间的过渡形式，又可细分为新皮层和原脑皮层的过渡区，以及新皮层和古脑皮层之间的过渡区。

新皮层和旧皮层之间的过渡区域——中间皮层（Mesocortex）

新皮层 - 原脑皮层之间的过渡为前岛叶。岛叶被折叠进颞叶和顶叶额叶分界的大脑沟之内。我们必须扒开这一脑沟，才能看见岛叶。岛叶靠前的部位即为前岛叶。

新皮层 - 古老皮层之间的过渡为内嗅皮层（entorhinal），前皮质（presubicular cortex），后皮质（retrosplenial）等位于海马周边的脑组织。

需要指出的是，周围旧皮层并不直接触碰真新皮层，它们之间隔着前新皮层。换句话说，新皮层和旧皮层之间的过渡区域可分成两部分，靠近新皮层的部分称为前新皮层，靠近旧皮层的部分称为周围旧皮层。物理上真正接触的是前新皮层和周围旧皮层。之所以将过渡区域分成两部分，是因为从结构上看，周围旧皮层的组织结构更类似于旧皮层，而前新皮层的组织结构更类似于新皮层。