揭秘天才们的大脑

顾汉现

揭秘天才们的大脑


日期: 2009-04-14  




利用头皮上的电极记录大脑头皮上的电位变化情况，可以为智力研究提供有重要参考价值的数据。


毫无疑问，爱因斯坦是我们最好的参照物。在他去世7小时后，普林斯顿病理学家哈维·托马斯（Harvey  Thomas）解剖了这颗全世界顶尖聪明的头脑——当时被切成片保存在福尔马林溶液中。



托马斯在仔细拍摄和观察后报告说，爱因斯坦的大脑除了衰老带来的微微皱缩，以及比平均大脑尺寸略小之外，并无特别之处，显然，这决不是天才拥趸们想要的答案。



形状跟智力究竟有没有关系？



尽管动物们的进化显示出“大脑袋有大智慧”的趋势，可对人来说，脑容量与智力之间却并非如此简单的对应关系。大脑里的哪些区域决定了聪明愚笨，一直是各路科学家们津津乐道的话题。



对智力与大脑形状之间关系的探究，早在19世纪初曾刮起一股热潮。当时德国物理学家弗朗茨·约瑟夫·高尔（Franz  Joseph  Gall）提出，一个人的头骨外形可以显示他/她的人格特性和思维能力，有点“神神叨叨”的颅相学诞生了，于是当时的人们争相“摸头”，因为颅相学家相信，头骨的隆起凹陷由大脑形状造成，因而反应了代表不同思维能力的脑区发达与否。颅相学家还搜集了许多特别人物包括犯罪分子、天才的大脑，想找出它们与正常大脑的差别。可惜因为缺乏科学证据，风行一时的颅相学还是迅速从科学舞台上消失了。



这颅相学虽然被定论为伪科学，可高尔首先提出的不同脑区负责不同功能的观点却成了现代脑科学的基石之一，很有点歪打正着的意思。现在，我们早就弄清楚了大脑皮层的四部分：额叶，顶叶，枕叶，颞叶，而于前额部位的额叶主要与推理、计划、某些语言与运动以及问题解决能力有关，能取得这样突破，可必须要感谢一位“非著名”大脑损伤病人菲尼亚斯·盖吉（Phineas  Gage）。



1848年9月13日，美国铁路工人盖吉遭遇了一场工伤，一根铁棒从他的左脸颊刺入从头顶正中穿出。大难不死的盖吉在家休养了一年，吃喝拉撒都很正常，神志也很清醒，于是重回工作岗位。可是人们发现Gage性情大变：从前个性平和、聪明能干、做事有条不紊效率很高的工头变成了一个反复无常、粗鲁无礼、毫无耐心、倔强、不尊重其他工人的古怪家伙。Gage的案例引起了外科医生的注意——左侧大脑的前额叶部位被严重破坏会导致人性格的剧变，从此拉开了大脑功能定位的研究帷幕。如今，Gage的头骨和那根铁棒陈列在哈佛大学的博物馆。



这里也有“G点”



既然大脑的“总尺寸”看来对高智商没啥贡献，特别的脑区又对特定的思维能力有所贡献，那么聪明的大脑会不会是因为在某几个特定区域有特别的表现而产生的呢？



事实上，在大脑上寻找体现智力的结构与位置这一目标从来没有被科学家们放弃。例如德国解剖学家Korbinian  Brodmann根据细胞堆叠的结构特性将左右大脑半球各分为52个小区，建立了细致的大脑图谱，对大脑的功能分区做出了进一步贡献。但在无创伤成像技术出现之前，科学家们要想了解大脑的奥秘，能找到的人脑只有靠搜集死者的大脑，或者像盖吉这样的脑损伤病人。



好消息是，现代神经成像技术如今大显神通，不仅能观察人脑的结构，还能显示出大脑的活动状态，帮助我们在追寻智力本质的道路上迈出一大步。打个比方，在大脑中寻找智力本质所在，就好比在计算机的一堆硬件中挖出一个承载人工智能的芯片。而要理解人类的智力，第一关是揭开额叶的重要功能以及其中的细节，搞清特定脑区的活动与我们完成思维任务之间的联系。



运用正电子断层扫描（PET），剑桥MRC认知和脑科学单位的科学家约翰·邓肯（John  Duncan）领导的小组在2000年新发现了一个可以称为大脑  “G点”的区域。研究人员让志愿者完成不同的智力任务，比如智商测试中最常见的解决空间、语言和运动感知问题，同时监察他们的大脑活动。一般观念认为思考涉及多种认知功能，而邓肯发现一般智商测试中的任务只会引起大脑额叶外侧皮质某个非常局限的区域活跃。但在完成与智商测量任务类似但不需要进行分析的问题时，大脑活动就不再局限于该处而是比较分散。