人類史上最聰明「大腦」!「愛因斯坦」的腦切片太震撼了!!!

               

很可惜,這位偉大科學家的大腦雖然在死後被分成了140塊,但大部分到現在都已經遺失,相關論文也不是很多。可能我們都或多或少地聽聞過有關愛因斯坦大腦的種種神奇的說法,但裡面可信的內容似乎並不多。                

據說,在愛因斯坦死前,他要求死後他的整個身體要盡快火化,並將骨灰撒在一片不為人知的地方。愛因斯坦的朋友奧托·內森“部分”遵照了他的遺願,處理了他的骨灰,但病理學家托馬斯·哈維,在愛因斯坦去世僅僅七個半小時後,就摘除了他的大腦。愛因斯坦的家人和朋友都驚呆了,事件發生後,哈維說服愛因斯坦的兒子漢斯·阿爾伯特給了他這個不情願的許可。古怪的哈維醫生將大腦放到一個冷藏箱下面一個果酒箱裡的裝滿福爾馬林的罐子裡,直到1998年,他將其拿到普林斯頓醫院,並時不時將其中的一小塊送給感興趣的科學家。                

之前我看過一個報導(文中也有提及),說研究者曾將愛因斯坦的大腦和其他85個大腦進行了比較,結果顯示,雖然這位偉大科學家的大腦體積正常,重1230克(我們正常成年人的大腦重量是1.3千克),但某些區域包含大量皺褶。                

這些褶皺是怎麼形成的呢?對大腦來說,神經元數目的增加已經遠遠超過了人類顱骨內體積增加的速度,大腦於是開始折疊,形成充滿皺褶和溝回結構的表面。這些皺褶和溝回結構大大增加了新皮層的表面積,為數十億的神經元提供了空間。                

這讓我想起上世紀另外一個著名的大腦——亨利·莫萊森的大腦,其死後,大腦被切割為2401片70微米厚的薄皮,供科學研究之用。如果沒有他,我們現今的腦科學可能也不會有如此的發展。回複數字“ 89 ”,可以取閱之前推送的相關文章《永遠年輕,永遠好奇:忘掉一切的人》。                


 

               

哈維在將愛因斯坦的大腦分割成240塊前,從不同角度為它拍攝了照片。這是它的頂視圖。

老人虔誠地打開罐子,從裡面取出一個濕淋淋的大腦。他用菜刀切下一塊後,放進塑料藥瓶裡。然後,在褲子上擦了一下手,把瓶子遞給了一位慕名而來的訪客。

這是愛因斯坦的大腦。這個老人便是托馬斯·哈維,一個病理學家,在1955年給愛因斯坦的屍體剖檢時,取下了他的大腦,而後對其進行拍照,並保存了下來。這之後的幾十年間,愛因斯坦的大腦受到萬眾矚目。上實際80年代,哈維把其中的一部分分給了一些好奇人士,剩下的便裝在玻璃餅乾罐裡(1994年的紀錄片《文物:愛因斯坦的大腦》中提到了這些離奇交易)。90年代末,哈維把愛因斯坦的大腦用特百惠容器裝著,帶著它走遍全國,他曾想把其交給愛因斯坦的孫女,卻遭到拒絕。最後,他把它還給了普林斯頓大學醫院——幾十年前,他就在這裡施行了屍檢。

               

病理學家托馬斯·哈維在普林斯頓大學醫院,1955年

自那以後,研究人員仔細研究了愛因斯坦支離破碎的大腦及其照片,數清了它的細胞,測量了尺寸,描述了形狀,還與普通人的大腦進行了比較。任何一點兒有異常人之處,都可能成為其天才之處的原因:異想天開的實驗想法、靈動的想像力,以及數學與音樂才能。

但是,一些專家認為這些都是無稽之談——標本的隨意性、研究者的痴心妄想,以及人們對智力和大腦之間聯繫的模糊理解,使得結論很值得商榷。

               

詩人沃爾特·惠特曼死後,其大腦也曾被摘取用於研究

研究人死後的大腦以揭示其智力狀況,是幾個世紀以前的老思路了。弗拉德·列寧、沃爾特·惠特曼以及數學家卡爾·弗里德里希·高斯的大腦都曾被摘取進行研究。

               

愛因斯坦的經典女鞋照

19世紀的科學家曾就這兩個問題陷入激烈討論——智慧究竟是源於生理結構還是說是一種是生命力——或者說甚至是不朽的靈魂——造就了思想。

今天這樣的哲學分歧也依然存在。一些研究者認為,人的智力與大腦中某一區域有關;一些則認為智力與骨相學相關。顱相學是19世紀的一門偽科學,它認為頭蓋骨上的隆起物可以用於解釋人的個性。這個綽號甚至被加在某種功能性核磁共振研究身上,試圖通過測量不同時刻血流量之間的差別,找到特定的思想過程與某一大腦區域的關係。

愛因斯坦大腦的研究人員十分清楚其研究的爭議性。但是,他們相信研究是有理可據的。1985年,伯克利加利福利亞大學的神經系統科 學家瑪利亞·戴蒙德報告稱,愛因斯坦的大腦中有多餘的神經質。它們支撐著位於左側頂葉“思想”神經的運行,左側頂葉位於左耳後方,掌管著空間關係和數學能力。戴蒙德推測,這“可能反映了,愛因斯坦表現出的過人的概念思維依賴於對這一組織的超強利用”。七年以後,日本大阪的一位研究人員宣稱,愛因斯坦的難語症與其大腦中神經質-神經元的比例較高有關。

 

               

這兩張圖片展示了愛因斯坦大腦的左右兩側

1999年,神經系統學家桑德拉·威特森發現,愛因斯坦大腦頂葉中的皺褶與凹槽的形狀十分奇特,這表明它們的發展期很可能比常人的要早。她猜想,這一形狀可能與愛因斯坦的視力、空間能力以及數學思維有關。哈維在1996年也與另一名作者聯合發表了一篇論文,認為愛因斯坦大腦中的神經原密度較大,它們之間的交換速度可能更快。

               

如上圖所示,在2013年的一次分析中,人類學家迪安·法克在右額葉上標註除了4個不同尋常的大腦溝回,並從1至4分別標號。據稱,這一區域與抽象思維有關。但是至於標號1至4的溝回是否存在決定性的異常,不同學者看法也不盡相同。

最近,弗羅里達州立大學的人類學家迪安·法克,在2013年發表的一篇有關大腦研究的論文中,描述了大腦表面。她對哈維拍攝的愛因斯坦大腦的照片進行了研究,並將其與另外85個大腦的表面進行比較,從中發現了許多有趣現象。比如愛因斯坦控制左手的那部分大腦有個突出的溝回,形如歐米茄的Logo。這一點在弦樂器音樂家的大腦中十分突出。而愛因斯坦正是一位經驗豐富的小提琴家。

從那以後就愈發怪異了。愛因斯坦大腦中控制語言能力的布羅卡區異常複雜,控制嘴巴周圍面部肌肉的區域卻向前突出(這一結果正與愛因斯坦吐舌的照片相契合)。法克發現,愛因斯坦的大腦前庭有多餘的褶積,而這被認為是思想實驗的一個影響因素。他的大腦中用於接收視覺與空間信息的右頂葉也很大。合著者弗雷德里克·萊波雷猜想,頂葉這一大腦區域是否就是決定愛因斯坦想像時空曲率能力的因素。

               

1944年,愛因斯坦在普林斯頓新澤西的家中

“但這些我都無從證明。我們只是覺得這十分有趣,”萊波雷說,“這個大腦與常人的不同,只是它的主人恰好是我們這個時代一個飽受爭議的天才。”

研究人員認為結果令人興奮。但佩斯大學的心理學教授特倫斯·海恩斯卻認為,這些純屬胡說八道。

“如果一開始就帶著'這是一個天才大腦'的偏見,那麼肯定會找到一些特別之處以證實你的偏見。”海恩斯說道。他說,在研究愛因斯坦大腦的文論中,到處都是草率的臆測。

               

愛因斯坦大腦的切片

今年春天,海恩斯嚴厲批判了《大腦與認知》上刊載的九篇有關愛因斯坦大腦的文章。他指出,戴蒙德有關神經質的研究並不盲目,但是精神分裂症患者大腦中的神經元密度也比較大,所以哈維的發現的價值值得懷疑。愛因斯坦是否患有讀寫困難症我們也不得可知。海恩斯認為,法克聲稱自己發現的“隨機的溝回變化”並不成立,愛因斯坦那段特殊的大腦溝回可能來自於更具體的原因。

海恩斯並非持此觀點的唯一一人。諾丁漢大學的精神病學家莉娜·帕拉尼亞帕安也對比較不同大腦中褶積的行為提出了忠告。如果是比較兩個不同物種的大腦,褶積較多的確實比較聰明。但是,他指出,還沒有人能證明這一結論同樣適用於人類大腦之間的比較。所以愛因斯坦大腦中這些多餘的褶積到底代表著什麼,還無從得知。

波士頓大學的神經病理學家安·麥基曾對遭受腦震盪足球運動員的慢性創傷型腦部病變發出警報,她說,她對那些認為大腦結構是決定大腦功能唯一因素的研究,持懷疑態度。

               

哈維手持保存有愛因斯坦左腦部分的罐子

這是因為結構只是其中的一部分原因。神經脈沖在大腦內部互相競爭,時時刻刻與遠處或鄰近的結構相連。如果不考慮大腦各區域之間的聯繫,這就如同只從建築物著手研究曼哈頓的商業情況,而忽視了其交通模式。

“神經之間的關係會逐漸消失,”麥基說道,“這些只有功能性研究才能發現,而研究死後的大腦是無法做到的。”

霍華德大學的生理學教授馬克·伯克說,哈維神奇的切分方式讓大腦的研究變得很困難,即使有最公正、最先進的細胞計數技術也難以做到。他回想起當時滿懷虔誠去拜訪位於馬里蘭州銀泉市的國家健康醫藥博物館,最後卻失望而歸,那兒保存著大部分現存的愛因斯坦大腦。

“我只是善意地搖了搖頭,說'真遺憾,它沒有經過系統的切分'”,伯克回憶道。

但是,即使愛因斯坦的大腦完好無損,然後再用現代科學工具進行切分,我們可能也還是無法判定他的卓越才華到底來自於何處。

哈佛大學的神經學教授阿爾伯特·戈拉伯達認為,即使讓愛因斯坦復活,我們也無法解釋為何他的智力超群。“他的確與眾不同,但你卻不知頭緒,而正因為如此,他成了一個偉大的物理學家,”他說,“也許是因為研究物理學對他的大腦產生了影響吧。”


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