中研院表示，要追溯脊椎動物大腦的演化起源，不能只研究魚類、老鼠或人類等脊椎動物，還需從保留較多共同祖先特徵的近緣物種中尋找答案，而文昌魚與脊椎動物同屬脊索動物，保留了脊椎動物遠古祖先最原始的神經系統，因此常被視為探索演化起源的重要模式生物。
中研院說，游智凱團隊分析文昌魚大腦中不同細胞的基因活動，再將這些細胞精確定位到大腦的立體空間，建立完整的「3D空間細胞類型圖譜」。
研究發現文昌魚大腦與脊椎動物有許多相同之處，歷經數億年演化仍保留基本的「前腦－中腦－後腦」三段式組織架構，並具有類似「丘腦間限制帶（ZLI）」與「中腦－後腦交界（MHB）」的區域，這兩個區域在過去被認為是脊椎動物大腦特有的「發育地標」，這些新發現修正了學界既有認知，更早期的脊索動物就已發展出胚胎發育時劃分大腦區域、引導神經發育的地理邊界標記「發育地標」。
游智凱指出，文昌魚腦部缺少與「端腦（telencephalon）」相關標記基因的表現，顯示與高階認知功能相關的端腦結構，並非脊索動物祖先原本就有的特徵，而是脊椎動物演化過程中才出現的創新構造，這項研究首次將文昌魚的大腦「看清楚」，揭示脊椎動物複雜的大腦，是以古老祖先留下的基本架構為基礎，再於演化過程中逐步發展出新的腦部構造。
中研院提到，此研究的關鍵突破，在於建立高解析度的「3D空間細胞類型圖譜」，這張圖譜如同一張「大腦立體導航地圖」，清晰呈現文昌魚大腦三維空間中的數萬個神經細胞，及其類型、功能與腦區中的位置。
論文第一作者、中研院細生所博士後研究學者林哲毅表示，過去科學家多半只能透過少數基因或局部解剖來推測演化，就像盲人摸象，透過立體圖譜，終於得以從全景視角檢視大腦可能的演化歷程。
