腦袋越大越聰明嗎

冷月如霜

自從人類開始研究大腦以來，大腦如何與智慧掛鉤就成了讓科學(xué)家最感興趣的話題之一，其中顯而易見的一個假定便是智慧程度直接決定于大腦的尺寸——大腦越大，腦細(xì)胞就越多，人不就越聰明嗎？一些科學(xué)家也以此來解釋為何我們要比近親黑猩猩更聰明；然而持反對意見的科學(xué)家也不在少數(shù)，他們的理由也看似無懈可擊——倘若大腦越大動物就越聰明，為何大象沒有展現(xiàn)出高于人類的智慧呢？隨著對大腦了解的不斷加深，我們終于找到了一種機(jī)制能夠同時解釋以上兩種看似無法統(tǒng)一的現(xiàn)象。

眾所周知，神經(jīng)細(xì)胞（Neuron）是實(shí)現(xiàn)大腦功能的主要部分。當(dāng)神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生病變后，人的大腦功能就會受損，甚至?xí)l(fā)帕金森癥、阿爾茲海默癥等疾病。人的大腦約有數(shù)十億個神經(jīng)細(xì)胞，它們就像是一顆正在發(fā)芽的種子一般，往一邊伸出無數(shù)的“根系”（我們稱這些根系為樹突），而往另一邊長出“樹干”（我們稱之為軸突），又在樹干的頂端分叉出許多小“樹枝”（我們把樹枝末梢稱為突觸）。與自然界中的樹不同，一個神經(jīng)細(xì)胞的突觸會與另一個神經(jīng)細(xì)胞的樹突相連（樹梢與樹根），借以傳導(dǎo)信息。

大腦尺寸會影響智商這個觀點(diǎn)的核心就在于這些神經(jīng)細(xì)胞。辛辛那提大學(xué)醫(yī)學(xué)院的金·迪特里希教授發(fā)現(xiàn)，當(dāng)五六歲的兒童接觸到鉛后（往往是帶有鉛涂料的玩具），神經(jīng)細(xì)胞會受到損傷。相應(yīng)地，當(dāng)這些兒童成年后，大腦前葉的灰質(zhì)（神經(jīng)細(xì)胞富集區(qū)）體積會有明顯的減小。這項(xiàng)研究雖不能證明大腦尺寸小就一定會減少神經(jīng)細(xì)胞的數(shù)量（并因此影響人的認(rèn)知能力），但至少告訴我們大腦尺寸偏小可能是神經(jīng)細(xì)胞受損后的結(jié)果。

然而神經(jīng)細(xì)胞雖然重要，但卻也只占了大腦的10%左右，剩余的大多由膠質(zhì)細(xì)胞組成。要談大腦尺寸對智慧的影響，恐怕避不開談?wù)撨@些膠質(zhì)細(xì)胞的功能。長久以來人們以為這些細(xì)胞只是起了填充大腦的作用，但最近的許多研究都表明它們在傳遞信息的能力上雖不及神經(jīng)細(xì)胞，卻也有自己的一份貢獻(xiàn)。加州大學(xué)伯克利分校的瑪麗安·戴蒙德教授在1985年對愛因斯坦大腦的分析指出，這位科學(xué)巨匠的大腦中膠質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量就多于常人。以現(xiàn)在的眼光來看，這項(xiàng)研究在對照組的選擇上并非十全十美，卻也讓人意識到了膠質(zhì)細(xì)胞在大腦中扮演的新角色。

盡管“腦袋越大，腦細(xì)胞就越多，大腦的功能就越強(qiáng)勁”這個觀點(diǎn)看來是如此地簡單直白，但科學(xué)界仍然需要另一個理論來解釋為什么有些擁有巨型大腦的動物并沒有展現(xiàn)出高人一等的智慧。有些科學(xué)家比較極端，比如南非沃特威德斯蘭德的動物科學(xué)系教授保爾·曼格就認(rèn)為聰明與否與腦袋的尺寸無關(guān)，而與腦細(xì)胞的能否組成一張有效的信息傳遞網(wǎng)有關(guān)。曼格的言論立刻引起了軒然大波。埃默里大學(xué)研究鯨豚大腦演化的洛麗·馬里諾教授就指出，數(shù)十年來對于海豚行為的研究表明，海豚是具有相當(dāng)智慧的動物，而曼格的觀點(diǎn)無疑與這些事實(shí)相違背。

2008年發(fā)表在《自然·神經(jīng)科學(xué)》上的一篇論文從分子生物學(xué)的層面上一統(tǒng)了這兩種看似矛盾的觀點(diǎn)。英格蘭的兩位科學(xué)家理查德·埃姆斯與塞斯·格蘭特分離出小鼠突觸處（即不同神經(jīng)細(xì)胞相連的節(jié)點(diǎn)）可能起傳遞信息作用的651條基因，并在另外18種生物中尋找這些基因的身影。他們發(fā)現(xiàn)隨著生物的復(fù)雜程度提升，這些基因的數(shù)量也有所提高。與人相比，小鼠、狗、猩猩等哺乳動物中的這些基因數(shù)量大約只減少了5%；斑馬魚、爪蟾等非哺乳類的脊椎動物其基因數(shù)量則只有人的大約90%；而果蠅、蜜蜂等非脊椎動物的這些基因更只有人的一半左右。

對于這個結(jié)果，埃姆斯與格蘭特認(rèn)為這意味著參與高等生物突觸活動蛋白質(zhì)更多，因此單個突觸傳遞信息的能力也就越強(qiáng)。如果再考慮不同大腦尺寸帶來的突觸絕對數(shù)量的差別，這就能解釋為什么有時腦袋大的生物聰明，而有時腦袋大的生物并不一定聰明了。打個形象的比方，大腦中的突觸就好像是電腦中的處理器，尺寸則決定了處理器的數(shù)量。大腦越大，這些處理器也就越多。

大腦袋有大智慧有一定的道理，但卻不是必然。如果不考慮大腦中突觸功能的水平差異，單純比較腦袋的尺寸并沒有意義。

（摘自《揭陽日報》）