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大脑是一个神奇的组织，它似乎拥有无与伦比的计算能力、创造力和理解力。 但是，你知道么？创造所有这些奇迹所需要的能量只相当于一盏20瓦灯泡的电能！ 近年来，科学家对人类大脑的研究已经取得了巨大的进步，比如： 脑细胞不是像以前理解的那样，成人后也可以再生；（参阅：原来人一生都能生成新神经元，痴呆治愈是不是有望了？） 大脑会在我们还没有意识到的时候就已经激活； ...... 然而，我们了解得越多，就越是意识到，对于神奇的大脑，我们知道还太少。近期，《新科学家》杂志为我们梳理了大脑研究中一些重要进展和内容。 为什么大脑如此不凡？ 我们引以为豪的是，人类的大脑如此与众不同。是的，有些聪明的动物可能会使用工具，或者走迷宫，但是，它们能发明电脑吗？它们能够创造出十四行诗吗？不能！ 然而，科学进展还很难解释为什么人类大脑如此奇特。 莫非是因为......我们的大脑足够“大”？人类大脑重约1.5公斤，约为大象大脑的1/3，抹香鲸大脑的1/5。然而，按体型大小的比例，我们的大脑可以说是异乎寻常的大，是与我们体型相当的哺乳动物的7~8倍。 但大脑的大小并不足以解释人类为何拥有如此超凡的智力，例如，卷尾猴的脑体比比大猩猩更大，但普遍认为大猩猩比它们更聪明。 比起大脑的大小，一个更重要的指标可能是大脑的处理单元——神经元的数量。 美国田纳西州范德堡大学的苏珊娜·埃尔库拉诺（Suzana Herculano-Houzel）研究发现，人类大脑的神经元多达860亿个。事实上，在同等体型大小的哺乳动物中，灵长类动物大脑中的神经元数量是最多的，而人类大脑中的神经元数量又是灵长类动物中最多的，甚至还有可能是所有动物中最多的。 那么，为什么独独人类大脑才如此发达？ 这可能与人类发明了烹饪术有关！煮熟的食物可释放出更多卡路里，为需要大量能量的大脑提供更多“燃料”。 当然，起重要作用的不仅仅是神经元的数量，还因为这些神经元在大脑中的布局。 “人类大脑拥有超凡能力，还因为我们的大脑皮层中的神经元比其他动物都要多得多。”埃尔库拉诺说道。（大脑皮层是大脑中布满绉褶的外层区域） 复杂的大脑结构让人类可以有更多的复杂行为，而不是像其他许多动物那样只能对外部刺激做出最简单的本能反应。 “大脑皮层的存在让我们不必时刻对周围环境进行被动防御并做出反应，而是可以以更多的灵活性去做自己想要做的其他事情。”埃尔库拉诺说道。 她的研究团队最近发现，在温血动物中，大脑皮层中神经元的多少还与长寿相关。 “星形胶质细胞”作用大！埃尔库拉诺认为，神经元不是人类拥有出色大脑能力的全部原因，一种叫做“星形胶质细胞”的细胞在人类智力发展方面也起着十分重要的作用，但不得不说，大脑皮层拥有160亿个神经元很可能是我们认知优势背后的一个决定性因素。 上面解释了人与其他动物大脑的不同，那么同样是聪明的人类大脑，为什么有些人可以“更聪明”？ 为什么有些人会“更聪明”？ 人的智力高低有所差别，如果不是大脑结构和功能上的差异，又将作何解释呢？但要准确地说出差别到底在哪里，却是一个需要深入探究的问题。 大脑容量大的人往往智商也更高，但这不是唯一因素，为找到其他更多的原因，我们需要对大脑白质和灰质有所了解。白质由许多集合成束的神经纤维组成，主要起传递神经脉冲的作用；灰质是神经元细胞体密集的部位，主要负责处理信息，完成一些基本的反射活动。 大脑白质和灰质的体积和数量同样影响智商。英国剑桥认知与脑科学研究所的罗吉耶·奇维特（Rogier Kievit）和他的同事发现，额叶灰质的体积与流体智力（fluid intelligence，流体智力又叫流动智力、液态智力，指的是解决新问题的能力）有关；此外，这还与大脑前额叶两半之间白质连接的数量有关。 沟回越多，越聪明！哺乳动物大脑还有一个非常突出的特点，那就是灰质表面有许多绉褶，即凹陷的沟和隆起的回，简称沟回。这样的结构带来许多优势，一是极大地增加了其表面积，二是让细胞之间的结合更紧密，从而加快互相之间信息交流的速度。事实也正是如此，大脑皮层绉褶的多少与大脑思考的速度和工作记忆的效率相关——越是聪明的人大脑中的沟回越多。 但这仍然不能说明大脑智力究竟来自哪里，科学家正在不断发现的路上，并提出一种解释——顶-额综合理论（parieto-frontal integration theory，P-FIT），该理论认为，智力水平是由大脑不同区域之间的通讯效率决定的。 >>>> 顶-额综合理论 大脑各热点区域之间的网状连接是构成智力的生物学基础。研究人员利用脑成像技术来寻找大脑热点区域连接的线索，例如，在执行认知任务的实验中，通过观察大脑各部分激活的情况，德国歌德大学的乌尔丽克·巴斯滕（Ulrike Basten）和她的同事发现，在大脑顶-额区域，有一个与大脑智力相关的网状连接，它可连接20个不同的大脑区域。 研究发现，在这一大脑区域拥有更多大脑灰质或更多神经活动的人就越聪明。 这并不意味着聪明人的大脑与普通人的大脑在物理结构上就真的不一样，真相是，聪明的人拥有一个高效运行的大脑。 哈佛医学院的埃米利诺·桑塔内奇（Emiliano Santarnecchi）说道：“我们可以将大脑看作是一个高性能运行的机箱，但需要一台机载计算机，它能够在任何特定时刻，控制如何传递能量，以及何时分配资源等。” 桑塔内奇研究发现，磁刺激可提高大脑的信息处理效率，从而提升智力。他同时强调了大脑可塑性的重要性，可能一些人的大脑更具可塑性，拥有更强的学习能力，且不说智力还有遗传基因的因素。 研究结束了么？不，仍在继续推进......虽然我们已经知道有数百个人类基因与智力相关，但要发现这些基因对智力的微妙影响，我们还有很长的路要走。 要真正找到智力来自哪里，显然不是一个简单的任务，毕竟人类大脑是宇宙中已知的最复杂的物体之一。 一直以来，人们不仅好奇哪些大脑“更聪明”，还十分好奇自己属于哪种大脑类型——左脑型或是右脑型。 人们一般认为左脑型大脑的人群更适合理性的、逻辑性的工作，而右脑型大脑的人群适合从事创造性的、艺术类的工作。 流传已久的左脑型或右脑型大脑，靠不靠谱？ 先看看这种说法怎么来的...... 早在20世纪60年代研究人员发现，左右大脑各有分工，有些功能由大脑左半球执行，有些功能由大脑右半球执行，大多数人用大脑左半球处理语言信息，用大脑右半侧处理情感情绪信息。于是很快有理论提出，我们大脑的左半球专门处理与逻辑、理性和语言相关的信息，大脑右半球负责处理与情感、音乐和冲动相关的信息。由此得出一个流行一时的说法——即你的大脑由哪一侧为主将决定你的个性。 但事实上，左右大脑的分工要比我们想象的要微妙得多。 第一，虽然左半球大脑负责产生复杂语言，但右半球大脑可有助于展现或理解词语中的隐喻性和情感含义； 第二，一些创造性想法的产生，会同时激活左右两侧大脑的大量神经元细胞。 其实，并没有证据可以证明某一侧大脑会占据主导地位。美国尤他大学的杰弗里·安德森（Jeffrey Anderson）对执行各种不同任务的1000位志愿者进行了脑部扫描，未发现使用某侧大脑拥有压倒性优势。 由此看来，左脑型和右脑型说法并不准确。 其实，在科学界，除了有左右半脑一说，还有上下半脑一说！ 哈佛大学的斯蒂芬·科斯林（Stephen Kosslyn）开发的“认知模式理论”认为，我们的认知模式取决于用的是上半部分大脑还是下半部分大脑。 我们大脑的上半部分主要负责计划的形成和执行，并在发现错误时进行修正。 大脑下半部分主要负责处理来自外部的感官信息，对物体或事件进行分类，赋予它们各自不同的意义。 我们每一个人一直都在同时使用左脑和右脑，但我们每一个人在某种程度上会更多地依赖于上半部大脑或下半部大脑系统，这种倾向性对我们的行为会产生一定的影响。例如，更多依赖于上部大脑的人，更擅长于创造性工作，但有时效果不佳，因为他们不擅长根据当前情况对计划做出改变。更多依赖于下半部大脑的人会对计划细节多加考虑，但不擅长制定复杂计划。 与以上两种观点不同，安德森认为，我们的个性更多的取决于大脑区域里的各种联系。 我们的个性可能来自于不同大脑系统之间的联系，以及这些联系的密切程度。例如，那些乐于接受新体验的人在看到壮观日落时更容易发出惊叹，脑部扫描显示，这些人大脑中处理感官信息的区域和负责内心感受的区域之间有着更多联系。 发现了这个现象之后，我们可以将大脑扫描的相关信息输入计算机中，对人们的个性特征做出精确预测。 安德森强调：“重要的不是左侧大脑或右侧大脑用得更多，而在于整个大脑区域里各种联系的微妙差异。” 资料来源： Eight wonders of the human brain
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