愛因斯坦大腦有多少秘密?

在剛剛過去的21世紀第一個十年，美國科學界權威雜志《科學人周刊》經反復篩選之后，推選愛因斯坦為現代科學巨星的第一代表。

然而，愛因斯坦的天才到底從何而來?愛氏現存的大腦里究竟隱藏了什么?正如愛因斯坦以他著名的公式捕捉到能量和物質的精髓奧秘，許多科學家多年來則在試圖捕捉愛氏天才智慧的精髓奧秘，從而揭開了研究愛氏大腦之謎的進程。

那么，愛因斯坦大腦究竟有多少秘密?請看——

秘密之一：來自勤奮的“天才”之謎

愛因斯坦對物理學的那些顛覆性理論，都是數十億根神經交互而成的250億個神經元的產物。人類的腦部密度如此之高，一團針箍大小的腦組織通常有5000萬個神經元，1萬億個突觸。愛因斯坦的思想，以320公里的時速在15萬公里的閉合神經纖維迷宮中飛馳。

最近，科學家研究發現：愛因斯坦的大腦不僅思維能力超乎尋常，就連腦細胞的形狀構造與數量等等，都多于或優于常人。

科學研究證明，人的大腦皮層，大約有140億個神經細胞，人在整個生命活動過程中(即使壽命很長)，經常運用的腦神經細胞只不過10多億個，還有80～90％的腦神經細胞沒動用。而愛因斯坦的腦神經細胞動用率高達65％，比一般人的10-20％高得多，因此他特別聰明。

據英國《獨立報》報道，英國研究人員最近選取4名和愛因斯坦逝世時年齡相仿的男子作為參照對象，把愛因斯坦的大腦切片和他們的大腦進行對比研究，結果發現，除了腦細胞數量多于常人，愛因斯坦大腦組織某些部分相對較大，其星形膠質細胞突起也比較大，還有這些膠質細胞末端的神經組織數量也較多。

進一步對愛因斯坦大腦的研究表明：“天才”來自勤奮。過去，人們一般認為神經膠質細胞的作用就是把神經元集結起來，此外沒有其他特別的用途。但是近年來研究人員發現，這種細胞在大腦活動中發揮了重要作用。它不僅能夠向周圍的神經元輸送鈣，還可以促進神經元間的信息交流。而且，愛因斯坦大腦每個神經元的膠質細胞數量較多，表明他的大腦對能量的需求和消耗較大，這可能意味著他的思維能力更強。

由此可見，愛因斯坦的超凡智慧并非全來自“天才”，而是來自勤于思考。因為勤于用腦的人，腦血管經常處于舒展的狀態，腦神經細胞會得到很好的保養，從而使大腦更加發達，避免了大腦的早衰。

秘密之二：“枕葉天才”之謎

當愛因斯坦降生的時候，由于他的后腦勺太大，家人都覺得他有些畸形，他的母親波林·愛因斯坦認為：愛因斯坦的后腦勺那么大而且形狀奇怪，覺得他可能有什么殘疾。不過醫生說這是“非常之正常”，十幾周后愛因斯坦的腦袋果然恢復正常了。

但是在不久前，佛羅里達州立大學人類學系的教授迪安·法爾克在《進化神經科學前沿》上發表了愛因斯坦“‘枕葉天才’之謎”的最新研究發現。迪安說：在針對愛因斯坦大腦10多個組織切片的生化性狀與空間模擬的研究中，由于多項實驗都指向愛因斯坦的后腦枕葉區域大于常人約1／5，于是“‘枕葉葉天才’之謎”成了最新研究的重點。

那么人的“后腦枕葉”在哪里，有什么作用呢?舉起你的雙手，分別放在左右上耳廓的后部，貼著頭皮將手移向后腦勺，在頂部最突起的匯合地方就是后腦枕葉區。而迪安所發現的愛因斯坦后腦中比常人更寬的后腦枕葉區，這是視覺、聽覺、體覺(來自身體各部分的感覺)和前庭器官的神經通路的交匯處，被許多科學家認為是人體綜合各種感覺，產生更高等的神經、認知活動的地方。

由于愛因斯坦的這片腦區較大，因此他有著超于常人的優異視覺空間認知、數學能力和運動想象能力。

秘密之三：“顳葉抽象智能”之謎

有記載顯示，愛因斯坦3歲才會說話，而且在3歲之后一直很少說話，即使好不容易開口了，也說得非常非常慢。事實上，愛因斯坦把所有的句子都要在腦子里過一遍，然后覺得沒問題了才說出來。愛因斯坦直到9歲之后才不繼續這么做。因此，愛因斯坦的父母常常覺得自己的孩子智力有問題。

加拿大麥克馬斯特大學教授桑德拉·維特森是擁有世界上最多大腦標本的科學家(從1977年到1987年間，她設法說服了120位癌癥晚期病人捐獻他們的大腦)，她最近研究發現，在愛因斯坦大腦顳葉里一塊主管語言的區域，其神經元密度低于常人，這就能夠解釋，為什么愛因斯坦白幼不善于用語言交流。進而維特森推論，愛因斯坦的后腦顳葉下部的區域比一般人寬，也影響了鄰近主管語言的區域發展。

其實，作為史上最偉大的理論物理學家之一，愛因斯坦的抽象能力是超凡的。而他曾經說過，自己幾乎不以語言文字的方式思考，而是像放電影一樣用圖畫般的想象力來思考問題，這與他較寬的后腦顳葉下部區的想象與空間認知功能遙遙呼應。

秘密之四：“輕腦智慧”之謎

美國新世紀英文版《十萬個為什么——人體科學》分冊第8頁中有這樣的記述：“愛因斯坦是近代最偉大的科學家之一，他博學多才，記憶力驚人，當他去世以后，美國科學家對他的大腦進行了研究，發現與普通人并沒有什么不同。”這是針對腦袋大小(腦重)說的；而科學家研究發現他的大腦中神經交織細胞比一般人多得多，也就是大腦發達。

1955年4月18日凌晨1點15分，愛因斯坦在普林斯頓醫院撒手人寰，享年76歲。上午，病理科主任湯姆斯·哈維醫師進行驗尸，愛因斯坦的好友兼遺囑執行人內森在場，證實愛因斯坦的死因是腹腔大動脈破裂。同時，愛因斯坦的大腦被取出。然后，哈維將整個腦子切成240塊，把它們放到顯微鏡載片上，再用火棉膠包好，來又用樹脂固化，保存在酒精中。每一塊切片都貼有詳細記錄腦位置卷標，分別裝進10個儲存組織切片的盒子里和兩個大廣口瓶中，精心保管。

1998年之后，哈維得到了愛因斯坦的兒子漢斯授權，開始研究愛因斯坦的大腦，并且把切片分送給全世界各地的科學家。其中就有普林斯頓大學的病理學家埃利奧特-克勞斯、加拿大麥克馬斯特大學教授桑德拉·維特森、阿拉巴馬大學神經學教授保羅·安德森等。

較早發表研究成果的是保羅·安德森。他發現，愛因斯坦大腦重量只有1230克(普通男子大腦一般重1400克)，因此愛氏大腦皮層比一般人薄，據此測驗愛氏大腦神經細胞密度比普通人高，使得傳遞信息的效率大大提高。安德森進而發現，愛因斯坦的右前額葉皮質(運動區)比對照組薄，可是皮質中的神經元數量與對照組無異。換言之，愛因斯坦的大腦皮質中，神經元密度較高。

這個發現有什么意義?安德森教授推論，一是人體的大腦神經元密度越高，則大腦記憶傳導速度越快，對于邏輯思維能力的建立越有幫助；二是人體的大腦神經元分布網絡越廣，則大腦記憶存儲量及大腦容積越大，而且人的綜合記憶能力的越強!這表示愛因斯坦大腦皮質神經元有優異的傳訊效率與超卓的智慧天才。安德森教授由此獲得了1998年諾貝爾醫學獎的提名。

秘密之五：“海馬區不對稱”超智商之謎

不久前，美國加利福尼亞大學腦科學博士達利亞·扎德爾在一項“天才與平常人大腦有什么不同”的研究中，特意對愛因斯坦兩塊海馬區腦切片進行了分析，這個區域主要承擔記憶和語言功能。

在研究中，扎德爾將愛因斯坦的腦切片與10位普通人的大腦組織進行了比較，這10位普通人去世時的年齡在22和84歲之間。結果發現，愛因斯坦腦部海馬區的左側神經細胞組織比右側神經細胞組織大得多，而普通人海馬區左右兩側的神經細胞組織大小的差別不大。

扎德爾的研究認為，海馬區左右兩側的大腦皮層正是人類邏輯、分析以及創新思維發生的地方。這意味著愛因斯坦的大腦海馬灰質區與普通人有很大區別，說明其左腦海馬區和大腦皮層之間神經細胞的聯系較之右腦更加緊密，這意味著愛因斯坦的大腦的確與普通人有很大區別。

扎德爾表示，愛因斯坦腦部的E述不對稱現象的起源尚不得而知，到底是他一出生就是這樣，還是在成長過程當中逐漸演變成這樣?

扎德爾還表示：“我也不清楚這種不對稱現象到底與愛因斯坦具有超常智商之間有什么聯系。”秘密之六：“側頂葉超理性思惟”之謎

人類的大腦由100億個神經細胞組成，另外還有1萬億個支持細胞對神經細胞起保護和營養作用。從每一個神經元均伸出一條靈敏軸突。軸突就像巨大的橡樹樹冠一樣，不斷地劈叉、分支、再劈叉，使得每個神經元通過突觸與另外上千個神經元發生聯系。每個顱腔內的全部突觸連接要比劃過夜空的星星還要多。

因此，智力的高低并不取決于腦的大小，而是腦的各個神經細胞組織的數量多少和軸突與神經元發生的復雜程度。

加州伯克利大學神經學教授瑪麗安·戴蒙德發現，如果把小鼠養在有各種玩具的環境中，它們腦中神經細胞組織對神經元的比例，將比那些飼養在普通環境里的老鼠要高。她認為，神經膠質細胞為神經元提供養料，它們的比例增高正暗示著小鼠神經活動更為活躍。

戴蒙德博士認為，從小鼠的試驗證明：大腦是位講究效率的秘書。由此她將愛因斯坦的大腦切片和11位普通人的大腦切片對比后發現，愛氏大腦位于左側頂葉的那塊標本里，其中神經細胞組織對神經元的比例，比普通的人要多達73％以上。這一實驗結果在1985年發表在《實驗神經病學》上，說明才華橫溢的愛因斯坦在展示他非同尋常的超理性思惟能力時，有一種非常活躍又能力非凡的智慧能力。

秘密之七：“頂下葉區”空間智慧之謎

愛因斯坦5歲的時候有一次生病躺在床上，他的父親送給了一個激發起他科學興趣的東西：羅盤。這個東西讓小愛因斯坦非常喜歡，他想弄明白為什么指針總是指向同一個方向。也許從這個時候，他的抽象數學思維、想象力以及視覺空間認知能力就開始超凡運用了，甚至在想有一些什么力量讓空間發生了扭曲。

的確，關于愛因斯坦這方面的智力研究也有新的發現。加拿大麥克馬斯特大學女教授桑德拉·威爾特森領導的研究小組發現，位于愛因斯坦后腦左右半球的上部頂下葉區域，比常人大15％，其機理非常發達。

這篇發表在著名醫學雜志《柳葉刀》上研究成果認為，愛因斯坦的天才是天生的，并非全靠后天用功求學得來，后天的努力雖然也能成才，但天生天才也是事實。大腦中負責視覺思考和空間推理的頂下葉區域發達，對一個人的數學思維、想象力以及視覺空間認識，都發揮著重要作用。

這解釋了為何愛因斯坦有獨特的抽象思維與過人的空間認知能力。左右半球的上部頂下葉區域，比常人大，

麻省理工學院著名認知科學家斯帕克指出，“愛腦”左右上部頂下葉區一般大，二者都大于常人15％而腦重不增。有了這個完整寬大的小葉，即可通過千百萬突觸所構成的微循環，容納更豐富也更緊湊的空間與數學推理的邏輯思維線路。因此，思想敏捷、思路活躍的愛因斯坦之所以為絕世天才，很可能是胎兒發育早期自然形成的。

秘密之八：“天塹變通途”之謎

不久前在醫學專業雜志《刺針》上傳來一則好消息：麻省理工學院著名認知科學家斯帕克初步認定，愛因斯坦腦結構與其特殊功能之間的某種內在聯系。

斯帕克發現，就在位于齊耳高度、從腦前延伸至后部2／3的下頂葉處，即人腦處理數學思維、三維形象和空間關系等的關鍵部位，“愛腦”確實不同“凡腦”：后者頂葉和顳葉之間通常由“西爾維裂溝”所分裂，形成一道腦上天塹；“愛腦”裂紋卻在接近頂葉處戛然而止，急轉直上，繞過頂葉不再分裂。于是天塹變通途，保持了頂葉的相對完整，而頂蓋骨也模糊不見，因此整個大腦頂葉溝洫縱橫，路徑曲折，密密麻麻覆蓋全腦，聯結面積大于常人約15％。

這意味著，更多的腦細胞或神經元更易于聯系，可更好地協調工作。

秘密之九：腦輪廓特異的智慧之謎

為探尋天才之所以能成為天才的原因，由美國加州大學柏克萊分校的神經科學家戴蒙教授與佛羅里達州立大學人類學系的教授迪安·法爾克聯合領導的研究小組，最近通過化石分析技術重建了愛因斯坦的腦部輪廓。

研究人員認為，結合“愛腦\"240塊切片的電腦綜合虛擬展示，該建模揭開了愛因斯坦這個改變我們對時間、空間和能量看法的稀有天才的許多秘密。

首先展示出愛因斯坦大腦皮層有十幾個與常人不同的細微之處，這些區別也許就是愛因斯坦能以全新視角詮釋物理學的智慧奧秘所在。

作為研究古人類神經中樞演變過程的權威專家，戴蒙教授發現“愛腦”頂葉區域的皮層高低起伏與眾不同，暗示著愛因斯坦腦部那些與數學、視覺、空間認知有關的皮層經過了重新分布。

另一發現是“愛腦”不僅在左右上部頂下葉區比一般人大15％，更不尋常的是頂下小葉區缺少常人都有一條特殊的裂縫，導致兩塊關鍵的腦部區域成為一個整體。有了這個完整寬大的小葉，即可通過千百萬突觸所構成的微循環，容納更豐富也更緊湊的空間與數學推理的超凡邏輯思維線路。

最令人類學教授迪安·法爾克興奮的發現，是在愛因斯坦大腦虛擬展示的運動皮質照片上看到的類似球形突起狀的構造，迪安認為，在專業鋼琴師和小提琴手的神經中樞上也發現過類似的結構，那是長時間的手部鍛煉引起的；這可能與愛因斯坦從小接受的小提琴訓練有關。

另一個新發現是維特森發表在《柳葉刀》上的研究成果，一般人的大腦里有一條叫做“外側裂”的腦溝穿過這里，溝的尾稍劈人一塊名為“緣上回”區域，而在愛因斯坦的大腦照片上則顯示，他的外側裂在進入頂葉下部區域之前就與另一條腦溝合并，“緣上回”也顯得更為完整。

維特森認為，一般情況下，大腦中神經連接密集的地方形成凸起的腦回，而神經連接比較稀少的地方則凹下變成腦溝，愛因斯坦戛然而止的外側溝，正反應了他頂葉下部區域比一般人神經連接更密集。

迪安·法爾克在《進化神經科學前沿》上發表了他的最新研究結果。他宣稱“愛腦”的結構中含有許多不對稱的裂紋與溝回，正是這些變化多端的裂紋與溝回，造就了愛因斯坦與眾不同的天才。

愛因斯坦大腦的另一特點是，表層很多部分沒有凹溝(回間溝)，因此神經細胞就可通行無阻地溝通，思維就能活躍無比。維特森指出，愛因斯坦大腦的頂葉異常發達，在形態上也有特異之處，例如側腦裂并不明顯，特別是左半球。因此頂葉下段皮質中的神經元易于相互聯系，使愛因斯坦在視覺、空間認知、數學思考、運動知覺這些認知域中表現的智力超卓。

另外，法爾克還發現愛因斯坦大腦兩側頂葉區域的凹槽和凸起模式十分罕見。她由此推測，這一定程度上可能同愛因斯坦善于把物理問題概念化的卓越才能有關。

她指出，愛因斯坦作為“綜合性思想家”的才能，可能源于他大腦頂葉不同尋常的結構。

后記

許多科研人員說，愛因斯坦的大腦結構也許并非獨一無二，其左右半腦與再分區的額葉、頂葉、枕葉、顳葉，以及腦細胞末端神經組織更多的特點在其他人的大腦中電可能存在，只不過從未有“用武之地”而已。

“有著‘特別’大腦的個人也許比我們想象得更多，只是他們從未引起過注意。”科學家說。他們認為，造成“天才苗子”終歸沒有成大器的因素可能有三：一是社會文化環境；二是意外健康問題或妊娠期和嬰幼兒時期遭遇風險，導致其早期潛力無從發展；三是兒童成長環境欠佳。

但是，科學家提醒說，大腦結構不該被看成是一種智力標志，“某些人的心智在很大程度上取決于社會因素，其個體潛能的全面實現依賴于多種后天和環境等種種因素。”