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为什么很多科学家都热衷于研究天才的大 [复制链接]

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在任何时候,在世界各地,许多人相信名人或天才的大脑一定与普通人的大脑有很大的不同。大脑中一定有某种东西决定了一个人是天才。比如,要么天才的大脑容量大,要么大脑表面积大,要么他们的大脑神经元比普通人多,要么他们有更多的沟和深深的皱纹。

然而,对包括爱因斯坦、笛卡尔、拜伦、高斯等在内的众多名人和天才的大脑研究结果表明,天才与囚犯和普通人的大脑并无特殊区别。

爱因斯坦大脑优于带人大脑?

在科学、文学、艺术和政治领域,少数人取得了显著的成就。人们对大脑的研究从未中断过。其中,爱因斯坦的大脑是研究最多的,但结论也各不相同。其中一个结论是爱因斯坦的大脑,作为一个科学天才,是非凡的。

美国学者布莱恩·伯雷尔的新书《大脑博物馆的明信片:对名人智力材料的探索》进行了详细描述。

加州大学洛杉矶分校的神经学家马里恩·戴蒙德是第一个将爱因斯坦的大脑与普通人的大脑进行比较的人。她以前研究过老鼠的大脑。她把老鼠分成两组,一组在有智力刺激的环境中,另一组在没有刺激的环境中。一段时间后,她发现生活在刺激环境中的老鼠的大脑功能比生活在缺乏刺激环境中的老鼠要好。这一结论是通过计算两组小鼠脑切片中的神经元(脑细胞)得出的。

爱因斯坦的大脑还保存着。戴蒙德向保存者哈维索取了爱因斯坦左右半球布罗德曼9区和39区的一些样本。同时,对同一地区11名64岁男性死者的大脑进行对照研究。11人都没有死于神经系统疾病,所以大脑之间有可比性。

戴蒙德采用的是高尔基染色法,是当时技术中最能显示解剖组织和细胞的。戴蒙德的计划是统计单个神经元、两种神经胶质细胞(星形胶质细胞和少突胶质细胞)和总的胶质细胞4个数据。然后建立3个比率,即在大脑单位面积中的神经元与星形胶质细胞、少突胶质细胞和总胶质细胞的比率。

戴蒙德比较了爱因斯坦的神经元数量和神经胶质细胞与对照组的比例。Diamond选择了4个样本,因此在7个测量值(4个计数和3个比率)之间有28个可能的比较。然而,在观察了所有的结果之后,戴蒙德放弃了其他的测量方法,只剩下神经元与胶质细胞总数的比率。戴蒙德认为,有必要包括所有的胶质细胞,以获得统计上的显著差异。结果发现,爱因斯坦的大脑和人脑的区别只存在于一个布朗区域,即左半球的39个区域。在这个区域,爱因斯坦的大脑神经元与胶质细胞的比率明显低于其他神经元。

爱因斯坦的大脑似乎比普通人优越。因为,神经胶质细胞是神经元的营养和支持细胞,它们一生都在分裂和产生新的细胞,但神经元不是。因此,只有两种情况可以导致神经元与神经胶质细胞比率的降低。一是神经元死亡快(如老年痴呆症患者),二是胶质细胞数量增加。戴蒙德以前的发现。充足的营养环境会导致小鼠胶质细胞的增殖,从而降低神经元与胶质细胞的比例。爱因斯坦的大脑也有这种情况,根据这种情况,她认为这“表明神经胶质细胞对神经元更高的代谢需要作出反应”。

爱因斯坦的大脑不如常人?

戴蒙德的研究结果发表在年的《美国实验神经科学》上,题为“科学家的大脑:爱因斯坦”。新闻媒体把这项研究解释为爱因斯坦的大脑比普通人的神经胶质细胞多,所以它比普通人聪明,或者把他的大脑作为天才奠定了基础。

然而,随之而来的是不同的解读和批评。科学家同事的一个著名评论是,如果你观察了很长时间,测量了大量的特征,并且具有高度的选择性,你最终可以找到统计数据来支持或否认任何说法。年,佩斯大学的海恩斯在《实验神经科学杂志》上发表了一篇文章,称戴蒙德的研究“存在严重缺陷,其结论不应被接受”。

在此之前,其他研究人员得出了相反的结论。年,日本大阪生物科学研究所的坎塔从戴蒙德的研究中得出了另一个结果。根据戴蒙德的细胞计数,很可能爱因斯坦的大脑语言相关区域发生了一些病理变化,从而导致他早期的阅读障碍。这是一段众所周知的历史。爱因斯坦小时候看起来很傻,话也说不清楚。

换句话说,爱因斯坦既没有超级大脑也没有天才大脑。他可能是从大脑严重受损开始生活的,但后来康复了。它虽然也是一种推理,但有足够的事实依据,引起了人们的极大兴趣。因为如果爱因斯坦的父母知道爱因斯坦的大脑有缺陷,他们不会让他做学术研究,而是让他到专利局工作。

此外,坎塔对戴蒙德的研究提出了几个问题。戴蒙德研究中的对照组是谁?在过去的30年中,这些人作为对照组经历了什么?戴蒙德对数据的选择是不完整的,为什么用比率代替实际的神经细胞计数来解释呢?

还有一些重要的研究结果也已经发表,表明爱因斯坦的大脑比普通人还要差。年,阿拉巴马大学的BrittAnderson在《神经科学通讯》杂志上发表了一篇论文“爱因斯坦额叶皮层厚度和神经元密度的变化”。本文讨论的额叶皮层是Brodman9。安德森测量了外部六层灰质爱因斯坦皮质的厚度,并计算了大脑每单位面积的神经元数量,以计算这些细胞的数量和密度。

当然,安德森也用对照组进行比较。对照组由5名男性组成,平均年龄68岁,而爱因斯坦为76岁。安德森的研究没有发现爱因斯坦的大脑和其他五个人的大脑有任何显著的区别,无论是在脑细胞的数量还是大小上。此外,安德森还发现爱因斯坦的大脑皮层更薄,但大脑中神经元的紧密排列弥补了这一点。如果爱因斯坦有一个非常大的大脑,他的神经元可能比普通人有更多的神经元,因为他们的结构很紧,所以我们可以得出结论,他的大脑思维比普通人好。不幸的是,通过测量,爱因斯坦的大脑不仅比普通人的小,而且比普通人的小。然而,大多数科学家认为爱因斯坦的大脑在克的正常范围内。

对于大脑的大小也有有趣的解释。为什么男人的大脑比女人大15%。一些研究人员认为,男女之间的智商没有差异,但大脑大小的差异可以通过另一种情况来弥补。由于大脑较小,神经元的排列更为紧凑,因此在信息处理方面节省了更多的时间。换句话说,一个小小的大脑可以使心理过程更加经济。所以女性的大脑比男性的小,可以通过神经元的紧密排列来弥补。

其实,这也是一种猜想,这也说明人们还没有找到一种不言而喻的证据证明大脑的解剖结构与智商有着密切的关系。爱因斯坦的大脑比普通人的小。

从高斯大脑得出的结论

另一位与爱因斯坦同级的世界天才科学家是高斯,但比爱因斯坦早一个世纪。他的大脑已被保存起来用于科学研究和广泛研究。

19世纪初,德国有三大天才:贝多芬、歌德和高斯。高斯的遗产包括以他命名的磁通量单位、钟形曲线(也称为高斯曲线)和描述行星轨道的最小二乘法。他的代表作是算术研究,与牛顿的自然哲学数学原理相当。因此,牛顿、阿基米德和高斯被认为是科学史上三大数学巨人。

高斯于年2月23日去世,他的大脑被哥廷根大学的五位教授作为证人保存下来。其中一位目击者是生理学和生物学家瓦格纳,他对高斯的大脑和其他人的大脑进行了对比研究。年,瓦格纳发表了一篇关于许多名人和普通人大脑的研究论文,这是关于人脑作为灵魂器官的科学形态学和生理学的初步研究。

这项研究的核心是对个大脑的对比研究和表格对比。在这个大脑中,不仅有著名的高斯,还有另外8个属于世界级精英的大脑,包括拜伦、杜伯兰、库维尔和哥廷根大学的另外5位教授,还有一些普通人,如工人、洗衣工、普通市民和农民。虽然瓦格纳希望看到大脑外观的大小或复杂程度与智力质量之间的明确联系,但他对高斯等天才大脑的研究未能得出这样的结论。

瓦格纳写道,天才或有积极智力活动的人是否有特别多的大脑皱纹,这个问题仍然没有定论。瓦格纳还怀疑大脑重量是否与天才有关。他认为,虽然一些有天赋的人,如拜伦和朱维尔,在脑重排行榜上名列前茅,但其他人,如高斯,却没有在脑重排行榜上名列前茅,在他所研究的人中,只排在第二名。这也证明了大脑重量与智力的关系并不密切。

然而,瓦格纳并没有放弃。他晚年研究高斯大脑时发现,高斯的大脑有着极其丰富的裂缝,这意味着高斯大脑的表面积比同样体积的大脑的表面积要大。那么,大脑表面积越大,智商就越高吗?

为此,瓦格纳和他的儿子赫尔曼(也是一位生理学家)用不同的纸张测量了高斯大脑和对照大脑的表面积。他们不仅测量了大脑外部的可见区域,还测量了皮层褶皱或灰质中的隐藏区域。当然,他们的研究发现,大脑表面积的三分之二实际上隐藏在皱纹中。这也意味着一个人在大脑皮层的皱纹越多,大脑的表面积就越大。然而,他们也发现大脑表面积与智力之间的关系可能并不显著。因为,通过比较高斯和一个农民的大脑,他们的大脑表面积没有显著差异。

同时,另一个指标让瓦格纳失望,那就是大脑表面积和体积之间的关系,也许比例越大,智力就越高。然而,虽然较大的大脑似乎比较小的大脑有更多的沟和褶皱,但它们的表面积与体积比较小。这个结果使瓦格纳完全失望。大脑的解剖学特征与智力没有必然联系,特别是天才的大脑。

然而,对高斯脑的研究还没有结束。在20世纪的最后几年,高斯的大脑被取出进行核磁共振扫描。这项研究只是提醒我们,高斯的大脑在过去几年里没有退化的迹象。那么,这就是天才和人脑的区别吗?不一定。

然而,人类大脑智能的研究仍将继续。也许将来会有令人惊讶的结论。

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