为什么三千年前人类的脑容量更大( 二 )


荷兰阿姆斯特丹自由大学(Vrije Universiteit Amsterdam)的行为遗传学家、参与该研究的科学家菲利普·科林格(Philipp Koellinger)说 , 该研究的样本为13600人 , 比以往所有关于脑容量和智商关系研究的样本总和还要多 。
研究发现 , 总体而言 , 脑容量大在智商测试中表现稍好 , 但关键是 , 这种关系并不完全准确 。 这意味着有些人在智商测试中表现得很好 , 但他们的脑容量相对较小 , 反之亦然 。
科林格说 , “两者关系并不显著;各地状况都是如此 。 ”
这一点很重要 , 部分原因是人们一直试图根据头部大小或形状对人类个体进行分类 。
“西方医学界有一段非常丑陋的历史 , 优生学和类似运动都是基于这种生物决定论的思想 , ”科林格说 。 “我们报告的结果看不出任何生物决定论的正确性 。 ”
除了容量大小 , 大脑扫描还揭示了有关人类大脑结构的其他信息 , 帮助查找其它元素是否也在发挥作用 。 研究发现 , 大脑外层灰质中的神经元数量特别多 , 灰质体积与智商之间存在关系 。
事实上 , 就人的一般认知能力而言 , 这样的结构差异可能比脑容量更有意义 。
爱丁堡大学(University of Edinburgh)研究大脑衰老的西蒙·考克斯(Simon Cox)说 , “如果认为脑容量能解释全部差异 , 那就大错特错了 。 ”他补充说 , 脑容量甚至可能是最不重要的因素之一 。
仔细想想 , 这是有道理的 。 男性体型更大 , 因此脑容量通常比女性大11% 。 但研究发现 , 平均而言 , 女性在某些认知能力上优于男性 。

考克斯指出 , 他参与的研究揭示了女性大脑可通过结构差异来弥补较小的脑容量 。 例如 , 平均而言 , 女性大脑皮层(包含灰质的那层)较厚 。
就大脑结构而言 , 影响认知能力的因素是多种多样的 。 一个例子是髓鞘形成 , 指的是围绕轴突的鞘状物质 , 即允许神经元与其他细胞连接并形成神经网络的又长又细的“电缆” 。
当人们变老时 , 髓磷脂会分解 , 降低大脑的效率 。 通过研究水在脑组织中扩散的难易程度 , 可以检测到这种变化 。 髓磷脂减少后 , 水更容易流动 。 这表明认知能力下降 。
考克斯说 , 大脑仍然是“异常复杂的” , 很难确切知道某人特定大脑结构对其智力有什么影响 。 同样值得注意的是 , 因为受伤或发育异常 , 有些人的脑容量不及常人 , 但令人惊讶的是 , 他们似乎没有受到影响 。 法国一名优秀公务员的大脑因为事故缺失了90% , 但他的智商为75分 , 语言智商为84分 , 仅略低于法国97的平均水平 。
但是 , 例外永远不能成为定律 。 最终 , 多项研究确实表明 , 脑容量、结构和智力之间存在统计学意义上的联系 , 尽管这种联系很微妙 。
考虑到动物的不同大脑时 , 所有这些就变得更有趣了 。 我们已经比较了人类和蚂蚁的大脑 , 但是其他物种呢?是什么促使大脑进化 , 变得更大或是更小?
艾米·巴兰沃夫(Amy Balanoff)在马里兰州巴尔的摩市的约翰霍普金斯大学研究大脑进化 , 她说脑组织的生长和功能维持需要大量的能量 , 所以一个物种不太可能进化出一个特别大容量的大脑 , 除非有特别的需要 。 她说 , 想想依赖相对稳定的环境和资源的寄生生物 。 例如 , 众所周知 , 过着寄生生活的七鳃鳗(Lampreys)的大脑只有几毫米长 。
“他们真的不需要把额外的能量花在神经组织上 , 因为从代谢的角度看 , 神经组织的生长成本非常高 , ” 巴兰沃夫说 。
此外 , 随着时间的推移 , 一些动物似乎进化出了相较于身体尺寸更大的大脑 。 但它们的大脑实际上并没有改变 , 只是身体变得更小了 。 比如鸟类 , 巴兰沃夫解释说 。
还有一些动物似乎进化出了特别的大脑区域 , 与类似物种相比 , 这些区域提高了它们大脑的整体容积 。 以非洲弱电鱼(mormyrid fish)为例 , 它们的大脑相对于身体来说相当大 , 其比例与人类相似 。
这些鱼利用电荷相互交流 , 探测猎物 。 2018年 , 研究人员发现 , 它们大脑的一个特定部分 , 即小脑 , 异常沉重 。 没人知道这是为什么 , 但该研究的作者推测 , 这可能有助于此种鱼类处理电感应信息 。
对人类来说 , 大脑的一个区域是新皮层 , 它参与高级认知功能:比如思维、语言处理等 。 毫无疑问 , 这些能力非常重要 , 所以我们的大脑会根据需求发展出这部分功能 。
伦敦自然历史博物馆(Natural History Museum in London)的古生物学家安佳利·高斯瓦米(Anjali Goswami)说 , 大脑运转需要大量的能量 , 有趣的是 , 脑容量较大的动物在进化早期已经需要获取大量的能量 。

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