奥妙 【大脑奥妙】超级大脑的崇拜与认识:揭开天才大脑的奥秘.

【大脑之谜】超脑崇拜与理解:揭开天才大脑之谜。

2015-06-27全球物理学

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很多时候，我们对大脑的崇拜远远超过了我们对它的理解。

精神器官

我有一个法医朋友。我遇到他的时候经常听到他生动的描述某个人体器官，比如被刺的心脏长什么样，眼球咯噔一下长什么样。但是，我很少听到他谈论大脑的样子——根据他所说的，真的很难描述和形容。

一个成年人的大脑，在我们的印象中，似乎已经很清晰了。无论是电视科普节目还是生物教材，还是医学院地下储藏室的一排排标本瓶，都直观地展示了大脑的样子——这团重1.3 ~ 1.6公斤的物质，米黄色的表面布满了不规则的褶皱，清晰地分成两半，看起来像是位于一根粗大的主干上。当然这是福尔马林浸泡的结果。好像可以从瓶子里拿出来捧在手心里。而真正的活脑要脆弱得多，粘度和半熟的鸡蛋差不多。一位苏联科学家曾经把它比作西瓜瓤，放在桌子上。一个新鲜的大脑会很快屈服于自身的重力，崩溃成一团。一个人死后，大脑在8小时内开始分解，这是身体第一个被腐蚀的部分。所以这两个字可能更适合形容大脑——复杂而精致。

这种视觉显示时间不长，拯救整个大脑的技术诞生才150年。直到17世纪，解剖学家将大脑的曲折表面描述为一个大的随机褶皱。在考虑了它的用途后，他们中的一些人得出结论，这些褶皱的功能无非是产生鼻涕和眼泪，然后通过鼻腔和眼睛流出。现在我们已经知道，正如古埃及医生早在公元4世纪就猜到的，这些褶皱比大脑的大小和重量重要得多，人类大脑的褶皱比任何动物都要发达。那么，天才和普通人的褶皱有什么区别呢？这个世界上真的有天才吗？

巴黎人类学博物馆位于埃菲尔铁塔正对面的夏莱宫，这里收藏了许多世界名人的头骨和大脑。其中一个头骨上有笛卡尔的名字，笛卡尔是现代哲学之父，解析几何的创始人，之所以引起争议，是因为笛卡尔死后葬在斯德哥尔摩，遗体被挖掘出来，17年后送往巴黎。与此同时，他的头被砍了下来，据说被一名陆军上尉偷走，卖给了一名收藏家。后来，瑞典化学家贝瑟利乌斯在拍卖会上买了一个头骨，捐给了法国政府，就是我们在巴黎人类学博物馆看到的那个。如今，人们纪念笛卡尔是因为他的几何坐标系和著名的“我想我是这样的”这句话，但事实上，笛卡尔对大脑中一个以“松果”命名的小腺体的讨论，已经开启了人们对大脑这个精神器官的科学考察。

在此之前，从古埃及到文艺复兴时期，人们对大脑的看法一直存在争议，但没有给予足够的重视。古埃及人认为大脑是无用的。他们把记忆、智力、精神等精神功能归于心脏，认为心脏是灵魂，所以心脏是木乃伊化过程中身体内唯一剩下的器官。膏药不小心会伤到大脑。他们用钩针把大脑从鼻孔里拽出来，然后扔掉。巴比伦人把情感和精神赋予肝脏，美索不达米亚人则两面下注，把情感赋予肝脏，把智慧赋予心脏。亚里士多德甚至声称，大脑只是一个散热器，只是为了冷却心中升温的血液。只有少数人会不同意。公元2世纪，罗马解剖学家、角斗士医生盖伦提出，心灵应该位于头骨内。

当笛卡尔在17世纪30年代接触到这个命题时，关于大脑的功能仍有争论。占主导地位的理论是心室定位理论，解剖学家在该理论中观察大脑的水平截面，并将空腔分成四个心室，每个心室对应不同的功能，例如，将想象放在第三个心室中，将记忆放在第四个心室中。笛卡尔尊重当时质疑的方法论，想抛弃一切公认的观点，重新推导一切。没过多久，他就写出了《论人》的阿文·张。在这本张文书中，笛卡尔详细描述了人类的神经系统。他认为人是由大脑、头部、骨骼、肌肉等器官组成的复杂机器，是我们灵魂的居所。松果体是大脑中心的一个小腺体，是我们灵魂的入口，是我们身体和精神世界的连接点。

很快就有人对此提出异议。1664年，笛卡尔去世14年后，英国顶级医生、牛津大学教授威利斯发表了他的《大脑解剖学》。他是第一批将人脑从头骨中完全取出并从下往上解剖的科学家之一。在这项更精确的研究工作中，他注意到脑室在大脑取出后就塌陷了，手术刀沿着脑干切开。他看到纤维束并不通向脑室，而是直接通向大脑外表面，整个神经系统的起点其实在大脑皮层。威利斯瓦解了统治了1000多年的心室定位理论，只有一个解释——思维并不像古人假设的那样发生在空的摆动心室，而是发生在它的本质部分——大脑皮层。

在19世纪的大部分时间里，由于保存整个大脑的方法并不完善，人们对大脑的迷恋产生了一种新的“学问”——头盖骨相学，通过观察头骨的隆起来判断一个人的智力。颅相学家声称，通过测量一个人的头骨，他们可以判断他大脑的形状和内部分区的大小，从而发现他大脑的优缺点。当时，许多科学家收集了名人的头骨和石膏胸图像。据说著名的颅相学家斯普尔哲姆看到巴黎人类学博物馆展出的笛卡尔头骨时，发现它的体积很小，额头也缩小了，马上叫了出来:“笛卡尔并没有人们想象的那么伟大的思想家！”按照当时流行的观点，大智慧在于巨大的大脑，尤其是饱满的额头。1824年，伟大的浪漫主义诗人拜伦逝世。他的大脑被取出来称重。它真的很大，至少比普通人大25%。大脑大就是聪明的想法变得更加流行。

三年后，贝多芬在维也纳去世。医生从他的头部取出颞骨，希望找出这位才华横溢的作曲家失聪的原因，但他意外地得到了另一个发现——贝多芬的脑回似乎是普通人大脑的两倍大，沟是普通人大脑的两倍深。然后，第二个标准成立了——那些非同寻常的大脑不仅比普通人更重更大，而且脑沟更丰富，脑回更深。

到19世纪末，人们已经一致认为大脑是人类的精神器官。至少对于那些追求人类智力奥秘的科学家来说，人死后拿出脑子来研究是一种崇高的荣誉。1876年，第一个大脑捐赠协会在巴黎成立。欧美已经出现了一些互动解剖社团，其明确的目标是收集“高级大脑”。会员名单上不仅有世界著名的科学家、艺术家、作家、政治家和商人，还有数百名被处决的罪犯。最有影响力的是意大利人类学家切萨雷·龙勃罗梭，他希望通过测量和研究数百名死囚的大脑来找出犯罪行为的根源。

天才大脑

科学唯物主义诞生后，“天才大脑”的存在逐渐被接受。人们对这个问题的好奇由来已久，而且至今永存，因为它隐含着哲学的基本命题——我是谁？我们的智慧从何而来？我们和那些天才有什么区别？

收集到的名人大脑有一长串，分布在世界各个角落。从莫斯科红场旁边的小巷到耶鲁大学学生宿舍的地下室，数百名名人的大脑被放置在玻璃标本瓶中。大部分都不允许去参观，很多只是保存下来，没有开展像样的研究。美国数学系讲师布莱恩·伯勒尔(Brian burrell)曾参观过世界各地的大脑博物馆，并写过一本名为《谁动了爱因斯坦的大脑》的小书。在书中，他详细介绍了每个天才命运多舛的大脑。

这份名单中，有两个人的大脑被科学家认真研究过——19世纪最伟大的科学家高斯和20世纪最伟大的科学家爱因斯坦。虽然这两个人的人生轨迹相差100年，但有很多相似之处。高斯生于1777年，爱因斯坦生于1879年。他们都在20岁出头就确立了世界级科学家的地位，并在晚年不断创造重要的理论发现；高斯死于1855年，爱因斯坦死于1955年。他们的大脑被取出，保存和研究。

1855年2月23日，高斯在德国哥廷根天文台自己的椅子上去世。在此之前的几个月，一位年轻的生理学家瓦格纳经常拜访他。虽然没有明确说明，但瓦格纳有自己的小计划，他渴望研究像高斯这样的名人的大脑。一名外科教授很快对高斯进行了尸检，哥廷根大学的五名教授作为证人在场，其中一名是瓦格纳。很快，他如愿以偿，得到了高斯的大脑。

在接下来的几年里，瓦格纳陆续收集了哥廷根大学三位教授的大脑。虽然他不是专业的大脑科学家，但他决心收集更多关于大脑和大脑重量的数据。1860年，瓦格纳发表了一份报告。虽然没有重大发现，但该报告提供了一个有价值的数据——一个由964个大脑组成的列表，按重量从大到小排序。最大的是脑积水的男人，最小的是畸形的小头，都是极端情况。这份详细的名单包含八个“精英大脑”，包括拜伦、居·叶巍、高斯等。不幸的是，他的结论与以前流行的观点不一致。他写道:“在具有高才能或活跃智力活动的个体中，是否存在大量的大脑褶皱。”。“这个问题还是没有定论。”同样，脑重和智力也不一定相关。

智力来源于大脑皮层，但如果和体重、皱纹无关，是否和它的表面积有关？瓦格纳还是不甘心。高斯的大脑似乎也有这样的迹象，有着异常复杂的裂缝。为了证明这一点，瓦格纳发明了一种测量大脑皮层表面积的特殊方法。然而，当瓦格纳于1865年去世时，这项研究无法完成。现在，高斯的大脑仍然被放在哥廷根大学校园内的医学伦理和医学历史研究所地下室的标本柜里。等了很久，几年前有人拿出来做了核磁共振，甚至发表了一些扫描的图像。但直到现在，我们对高斯的天才大脑还是知之甚少。

“这并不奇怪。对天才大脑的研究一直是一点点打雷下雨。人们翘首以待，但真正下定决心去做的人还是很少。因为太难了，很可能一辈子都不会有重大发现。”年轻的门卫魏医生在电话里告诉我。2012年，他在国际学术期刊《大脑》(Brain)上发表了一篇论文，宣布通过测量两个爱因斯坦脑切片的重制，并与一组年轻人和一组老年人进行比较，他得出的结论是，连接爱因斯坦左右脑的胼胝体部分明显比普通人厚。“想象一下爱因斯坦去世时76岁。大脑在福尔马林中会有些萎缩。一般人到了26岁以后大脑会有不同程度的萎缩，但我们发现他的身体不仅比老人粗，甚至比年轻人还粗。”由于胼胝体相当于左右脑之间的桥梁，他得出结论，爱因斯坦的天才和智慧可能不仅与脑组织有关，还与左右脑之间的联系有关。

卫卫，华东师范大学物理系博士生。他的主要研究方向是磁共振成像。他告诉我，这篇论文的意义主要是研究方法的改进——他花了一年多时间写了一个测量胼胝体的程序，把成像效果从100等份提高到400等份。在此之前，爱因斯坦的大脑虽然保存了半个多世纪，但是相关的研究论文却很少，大概不到10篇。第一篇论文发表于1985年，结论是爱因斯坦大脑皮层的胶质细胞比普通人多，负责数学计算的左下角叶神经元比例比普通人高。后来，另一位科学家指出，爱因斯坦大脑右侧罗德曼九个区域的神经元密度很高，这个区域主要负责执行能力。当然，总有争议。

最著名的一篇发表在1999年夏天的《柳叶刀》上。加拿大女科学家威特森给了她一个挑衅性的头衔——爱因斯坦的非凡大脑。她声称，通过对爱因斯坦大脑标定照片的研究，发现他的双侧顶叶比普通人宽15%，沟更复杂。此外，他缺少应对岛。通俗地说，爱因斯坦有更多关键类型的大脑物质。

能否找到开启天才大脑的钥匙？可能还没有。因为，现代科学仍然不能坚实地证明这些结构异常或物质异常，以及它们对一个人的思维和智慧有什么具体贡献。甚至有严厉的批评者指出，科学家痴迷于对爱因斯坦大脑的研究，这似乎正在复兴被证明是伪科学的科学——头盖骨相学。

比研究成果更传奇的是爱因斯坦大脑的命运。1955年4月18日，爱因斯坦在普林斯顿医院去世，死于主动脉肿瘤破裂。当晚值班的病理学家哈维对他进行了尸检。虽然有记者发现哈维没有得到尸检许可，但他通过恳求儿子，很快获得了保留爱因斯坦大脑的权利。几个月后，哈维因拒绝交出爱因斯坦的大脑而被医院开除。他把大脑带到费城的一家医院，在那里技术人员把它切成了200多个小块。他把它们放在两个装满福尔马林的罐子里，然后放在普林斯顿他家的地下室里。接下来的30年里，哈维流浪了很多地方，爱因斯坦的大脑也跟着他走了一些地方。偶尔，他会和朋友谈论他珍贵的标本，但他从未对它们进行过像样的研究。1997年，他做出了一个荒谬的疯狂举动，和一名自由作家开始了一次全国自驾游。他们把爱因斯坦的大脑放在后备箱里，想着去加州见爱因斯坦的孙女，把他爷爷的大脑还给她。后来真的遇到了，但是不想要，拒绝了。

直到现在，爱因斯坦的大脑去了哪里可能仍然是个谜。为了做这项研究，卫特意搜集了各种线索。他说很多小切片都是哈维送给全世界的科学家，包括中国科学家，但是他没有查出是哪个中国科学家。最近，爱因斯坦大脑研究的材料经常是照片。哈维在尸检时拍了一系列全脑校准照片。听起来颇具讽刺意味的是，爱因斯坦曾经就如何处理他的尸体留下了明确的指示——火葬和秘密撒骨灰来阻止偶像崇拜者。布赖恩在那本小书里评论道:“爱因斯坦的大脑获得了与其解剖标本价值不相称的声誉...这恰好是爱因斯坦最害怕的:一个流行的文化符号。”