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人類驕傲受到質疑:大腦袋未必有大智慧

來源:科學畫報       更新時間:2011-1-31 17:49:13
 
大腦袋未必有大智慧大腦袋未必有大智慧

  文/張 鵬

  沒人懷疑人類擁有高超的智慧,那么這一切是不是要歸功于人類的腦袋大呢?從絕對尺寸上衡量,人腦并非最大。例如,鯨魚和大象的大腦約是人類的6倍。但是,衡量大腦的大小時不應該忽視大腦與身體的比例關系。在身體尺寸相同的前提下,人類的大腦是非常大的,大約是其他哺乳動物的7倍。這似乎表明我們人類的聰明智慧與超大號的腦袋密切相關。事實真的如此嗎?

  人類的驕傲受到質疑

  正如大象擁有長長的鼻子,孔雀長著美麗的尾羽一樣,聰明的大腦似乎是人類獨有的特征。人們通常認為,如果沒有神經元密布的大腦,我們只不過是普通的靈長類動物而已。雖然不見得笨得要命,但是卻不會像現在這樣聰明。

  然而,研究人員仔細查閱了靈長類動物的考古記錄后發現,人類大腦的進化程度與其他靈長類動物完全相同。一位生物學家在對比了各類動物大腦中神經元的數目后指出,與其他靈長類動物相比,人腦并無任何特別之處。這些發現打破了我們長久以來的信條:人類之所以能夠成為“宇宙之精華,萬物之靈長”,是因為我們的大腦進化得最好。

  巴西里約熱內盧聯邦大學的蘇珊娜·霍茲爾專門從事進化研究。她在研究中發現,雖然通常情況下大腦越大的生物傾向于更加多才多藝、更具有創造力,但事實往往并非如此。以有蹄類哺乳動物和靈長類動物為例,牛和馬的大腦體積是猴子的4~5倍,但是,顯然猴子擁有處理更加復雜問題的能力。水豚是生活在亞馬孫地區的一種身形巨大的嚙齒動物,它的大腦質量為75克,但大腦質量僅52克的卷尾猴卻比它聰明得多。

  過去,人們用較大的腦袋支配較大的身軀來解釋這些不同。人們認為,動物越大,大腦的單個神經就越大,意味著神經元數目不能太多,否則就裝不下。也有的人認為,腦袋越大,更多的空間都被用來容納更長、更厚、絕緣性能更好的神經通路,神經元本身的數量相應地就要減少。因此,一只65千克的水豚與一只4千克的卷尾猴相比,智力水平較低。

  但是,霍茲爾認為實際情況要比這復雜得多。不同分類級別的動物大腦構成不同的線性關系。她想知道的是,任意給定一種動物的大腦,其中所包含的神經元的準確數目,以及人腦神經元的數量是否也在靈長類動物的線性范圍內。

  人腦只是放大版的靈長類動物大腦

  通常,人們采用立體測量學的方法來計算人腦的神經元數量。首先,選出具有一定代表性的大腦切片,數出切片中的神經元數目,然后可推測出人腦的神經元總數約為1000億個。

  不過,霍茲爾決定采用一種新的方法,希望得出更加準確的結果。由于每個神經元僅有一個細胞核,因此通過計算細胞核的數目就可以準確得知神經元的數目。她將小鼠的大腦用甲醛固定以后,再用含鹽的去污劑浸泡,這樣一來細胞膜破裂,剩下的是完整的細胞核。通過攪拌使細胞核均勻分布后取樣,就可以數出細胞核的數目。最后,她再算出神經元占全部細胞的比例。

  隨后,霍茲爾又對倉鼠、豚鼠、田鼠、刺鼠和水豚等嚙齒類動物進行了一系列研究。結果發現,隨著個體的增大,神經元和神經遞質增多,單個神經元也變大。由此可見,對于嚙齒類動物來說,腦袋越大反而智能越低;個體越大,神經元也越大,也就需要更大的腦袋。這些發現印證了過去的猜想。那么,靈長類動物的情況又如何呢?

  為了找出答案,霍茲爾用同樣的方法對6種不同的靈長類動物的大腦進行了實驗,其中包括狨猴、夜猴、松鼠猴和獼猴。正如她猜想的那樣,靈長類動物的大

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