比利時出土距今已有1000年歷史的完整大腦組織
在地質記錄中保存軟組織的情況相對罕見,除了有意幹預阻止腐爛過程(如防腐或冷凍)的情況外,整個器官的存活尤其罕見。在沒有其他軟組織的情況下,大腦自發性地保存下來,也就是說,大腦在其他骸骨化的遺骸中存活下來,歷來被視為獨一無二的現象。
從約10 世紀的Sint-Maartenskerk(比利時伊普爾)教堂墓地出土的一個人的大腦,距今已有1000 年的歷史。褶皺的組織仍然柔軟潮濕,被氧化鐵染成橘色。資料來源:亞歷珊卓-莫頓-海沃德(Alexandra L. Morton-Hayward
由牛津大學研究生亞歷山德拉-莫頓-海沃德(Alexandra Morton-Hayward,牛津大學地球科學系)領導的牛津大學研究人員進行的一項新研究,對以前認為考古記錄中大腦的保存極為罕見的觀點提出了質疑。
研究小組編制了一份新的保存人類大腦的檔案,其中強調神經組織在防止腐爛的條件下,實際上比傳統認為的保存得更為豐富。該全球檔案利用了十多種語言的原始資料,是迄今為止規模最大、最完整的考古文獻研究,其大腦數量是先前編制的20 倍。
牛津大學博士生、法醫人類學家亞歷山德拉-莫頓-海沃德(Alexandra Morton-Hayward)拿著在福馬林中保存了200 年的大腦的兩個小腦半球。圖片來源:Graham Poulter
全球調查結果與歷史意義
這項發表在《英國皇家學會院刊B》上的工作匯集了來自六大洲(不包括南極洲)兩百多個來源的4000 多個保存完好的人類大腦的記錄。其中許多大腦的歷史長達1.2 萬年,可追溯到17 世紀中葉的記錄中。
透過翻閱文獻和向世界各地的歷史學家求證,我們發現了一系列令人困惑的古人類大腦考古遺址,包括石器時代瑞典的湖床海岸、公元前500 年左右伊朗的鹽礦深處,以及印加帝國鼎盛時期的安地斯火山山頂。
約200 年前,一個人的大腦碎片被埋葬在維多利亞時期的工人公墓(英國布里斯托)。從積水嚴重的墳墓中挖出的屍骨中沒有其他軟組織倖存。資料來源:Alexandra L. Morton-Hayward
從埃及和韓國皇室、英國和丹麥僧侶,到北極探險家和戰爭受害者,各種各樣的人身上都保存著這些萎縮變色的組織。
文物保護中的環境因素
共同作者、牛津大學地球科學系艾琳-索普教授說:「這一古代大腦的記錄凸顯了從高緯度北極到乾旱沙漠等一系列大腦保存環境」。
資料庫中的每個大腦都與同一地區的歷史氣候數據進行了比對,以探索它們在何時何地被發現的趨勢。分析揭示了與不同時期保存方式相關的環境條件模式,包括脫水、冷凍、皂化(脂肪轉化為”墓蠟”)和鞣製(通常用泥炭形成沼澤體)。
埋葬在費城(美國賓夕法尼亞州)第一浸信會教堂(建於1698 年)的一個人的完整、縮小的大腦。該墓地在18 世紀末黃熱病肆虐後被淹沒,共發掘出40 多個大腦。資料來源:亞歷珊卓-L-莫頓-海沃德
1300 多個人類大腦是唯一被保存下來的軟組織,這引發了人們的疑問:為什麼大腦會在其他器官消亡的情況下仍然存在?有趣的是,這些大腦也是檔案中最古老的,其中有幾個可以追溯到上一個冰河時期。這些最古老大腦的保存機制仍然未知;不過,研究小組認為,分子交聯和金屬絡合–蛋白質和脂質在鐵或銅等元素存在的情況下融合–是神經組織可能長期保存的可行機制。
法醫影響與未來研究
研究的主要作者亞歷山德拉-莫頓-海沃德(Alexandra Morton-Hayward)說:”在法醫領域,眾所周知,大腦是人死後最先腐爛的器官之一,然而這個巨大的檔案清楚地表明,在某些情況下,大腦還能存活下來。這些情況是環境因素,還是與大腦獨特的生物化學有關,是我們當前和未來工作的重點。我們在這些考古大腦中發現了數量驚人、種類繁多的古代生物分子,探索它們能告訴我們的關於我們祖先生與死的一切,令人興奮”。
牛津大學博士生、法醫人類學家亞歷山德拉-莫頓-海沃德展示保存完好的千年前大腦的神經褶皺。圖片來源:Graham Poulter
共同作者、牛津大學地球科學系羅斯-安德森(Ross Anderson)博士說:”這些古老的大腦為我們提供了一個重要的機會,讓我們對人類的早期進化有獨特的見解,例如古代疾病的作用。 “
發現保存下來的軟組織是生物考古學家的寶庫:與硬組織相比,軟組織通常能提供更深入、更廣泛的信息,但只有不到1%的保存下來的大腦接受過古代生物分子的研究。這項研究中描述的4400 個未開發的人類大腦檔案可能會為我們的歷史提供新的獨特見解,幫助我們更好地了解古代的健康和疾病,以及人類認知和行為的演變。
編譯自: ScitechDaily