古脑皮

古脑皮（Paleopallium或古皮质）是脊椎动物大脑演化中最原始的皮层结构，主要承担嗅觉处理及基础生存行为调控，是后续脑皮结构（原脑皮、新脑皮）演化的起点。以下从演化定位、结构功能、人类发育意义及疾病关联四个方面系统解析：

? 一、演化地位：原始脑皮的核心代表

1. 起源阶段（鱼类）
   古脑皮在鱼类中首次出现，是脊椎动物脑皮演化的第一阶段。其结构特征为：灰质位于脑室附近，白质包裹在外侧，形成原始的"内灰外白"模式19。此时功能高度依赖嗅觉，是鱼类感知环境的核心中枢。

   • 对比更原始生物：无颌类（如七鳃鳗）尚无明确脑皮分层，古脑皮的出现标志神经中枢空间分化的开始。

2. 过渡阶段（两栖类至爬行类）
   两栖类演化出原脑皮（位于脑顶部内侧），与古脑皮共存但功能仍以嗅觉主导；爬行类新脑皮萌芽后，古脑皮被挤压至腹侧，退化为梨状叶（Piriform cortex），以嗅沟与新皮层分隔19。

⚙️ 二、解剖结构与功能：嗅觉主导的生存中枢

1. 核心组成

   • 鱼类：古脑皮占据大脑主要体积，直接接收嗅球输入，整合气味信号驱动觅食、避敌等行为1。

   • 哺乳类：退化为边缘系统的一部分，包括梨状叶（主嗅觉识别）和杏仁核（关联情绪与嗅觉记忆）96。

2. 功能特性

   • 嗅觉处理：直接解析气味分子信息，触发本能行为（如鱼类追踪食物源）。

   • 内脏调节：通过边缘系统联动下丘脑，调控消化、心率等自主神经反应（如闻到危险气味引发胃肠痉挛）610。

   • 基础记忆：参与气味-环境关联记忆（如小鼠通过嗅觉识别天敌踪迹）9。

? 与现代皮层的对比：古脑皮处理信息依赖反射性回路，无需高级认知参与；而新脑皮需多层级突触整合，速度慢但灵活性强2。

? 三、人类发育中的关键角色：0~6岁的"主控脑"

1. 婴幼儿期的核心地位

   • 0~3岁：新生儿大脑以古皮质（含古脑皮残留结构）为思考重心，表现为潜意识直觉记忆（如无需刻意学习母语）和副交感神经主导的应激模式（情绪直接驱动行为）2。

   • 3~6岁：新皮质逐渐激活，但古皮质仍主导"α学习脑波"，儿童在轻松状态下高效吸收信息（如海外移民家庭中6岁以下儿童最快掌握当地语言）2。

2. 6岁后的功能转变
   6岁是革命性转折点：

   • 古皮质退居二线，新皮质接管意识推理与逻辑思考；

   • 潜意识记忆通道关闭，学习转为主动认知模式2。
     → 此机制解释了为何成人语言习得效率远低于幼儿。

? 四、与疾病及演化的深层关联

1. 神经发育疾病

   • FOXG1综合征：古皮质发育关键转录因子FOXG1突变，导致海马及压后皮质神经元特化异常，引发智力障碍、癫痫及自闭症谱系行为9。

   • 精神分裂症：古皮质（如杏仁核）-新皮质连接失调，可能诱发情绪整合障碍9。

2. 演化中的"退而不废"
   尽管新脑皮在哺乳类中高度扩张，古脑皮并未消失：

   • 功能保留：仍处理原始情绪（恐惧、愉悦）和嗅觉记忆，成为"生存本能"的生物学基础69；

   • 结构压缩：人类古脑皮仅占皮质约5%，但损伤可导致嗅觉丧失及情感淡漠1。

? 总结：生命演化的原始记忆库

古脑皮的存在揭示了神经系统演化的核心逻辑：

• 生物层面：从鱼类嗅觉中枢→哺乳类边缘系统的功能压缩，奠定本能行为基础；

• 人类层面：0~6岁主导潜意识学习，后期转为高级认知的"支持系统"。

其价值不仅在于演化史的地位，更为理解神经发育疾病（如自闭症早期干预）提供了关键靶点92。未来研究需结合单细胞测序技术，进一步解析古皮质在跨物种中的保守基因网络。