參考消息網(wǎng)2月3日報道 西班牙《趣味》月刊1月號刊載題為《人腦的八個謎題》的文章，文章介紹了科學(xué)家對人腦進(jìn)行的八個研究結(jié)果，全文摘編如下：
人腦具備無與倫比的創(chuàng)造力和洞察力，而支撐這一切僅需一個電壓達(dá)20伏的電燈泡的能量。我們對大腦了解得越多，提出的疑問也就越多?？茖W(xué)家正嘗試揭示大腦最為復(fù)雜和神秘的特性。
人類大腦緣何如此特殊？
我們總認(rèn)為大腦是個特別的器官。除人類以外的其他動物也會使用工具和解決問題，但它們無法發(fā)明電腦，也無法撰寫小說。盡管我們對大腦有了更深的了解，但要解釋大腦為何如此特別仍非易事。人腦的質(zhì)量約為1.5千克，是大象大腦質(zhì)量的三分之一。如果考慮與體重之比的話，那么人腦簡直是龐然大物：人腦的尺寸是同等體形哺乳動物大腦尺寸的7至8倍。但這并不能解釋為何我們擁有非凡的認(rèn)知能力。例如，尖鼠科動物的大腦約占體重的10%——穩(wěn)坐動物王國頭把交椅，但沒人會說它們是最聰明的動物。
相比尺寸，更重要的應(yīng)該是神經(jīng)元的數(shù)量。美國范德比爾特大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家蘇珊娜·埃爾庫拉諾-烏澤爾說，人腦的神經(jīng)元數(shù)量約為860億個。靈長目動物比同等體形的哺乳動物擁有更多的大腦神經(jīng)元。人腦是靈長目動物大腦中最大的，其神經(jīng)元數(shù)量也超過靈長目的其他物種。
聰明人的大腦有何特殊？
智力水平因人而異：如果影響智力的不是大腦結(jié)構(gòu)和功能差異，又該是什么呢？
首先需要指出的是，大腦體積更大的人通常智商更高。但這只是其中一個因素。
要進(jìn)一步探究這個問題，我們必須研究構(gòu)成大腦組織的白質(zhì)和灰質(zhì)。灰質(zhì)由神經(jīng)細(xì)胞主體構(gòu)成，而白質(zhì)由神經(jīng)細(xì)胞傳遞信號的纖維構(gòu)成。
英國劍橋大學(xué)認(rèn)知與腦科學(xué)研究所神經(jīng)科學(xué)家羅吉爾·基維特及其同事發(fā)現(xiàn)，大腦額葉中的灰質(zhì)的量會對（負(fù)責(zé)解決新問題的）“流動智力”產(chǎn)生影響，且“流動智力”的能力與連接前額葉的兩個區(qū)域的纖維（白質(zhì)）數(shù)量成正比。
雖然多多益善，但組織數(shù)量并不是唯一的影響因素。哺乳動物大腦最引人注目的一個特點(diǎn)是，灰質(zhì)層以褶皺的形式存在。這種形式可以增加皮層面積，拉近神經(jīng)細(xì)胞之間的距離，加快連接速度。我們知道，更聰明的個體擁有更多的大腦褶皺，但這并不能完全解釋智力的問題。
最廣為人知的一個假說是“頂葉-額葉整合理論”，該理論提出，智力的基礎(chǔ)是連接大腦“熱點(diǎn)”（利用成像技術(shù)可以看見）的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。德國約翰·沃爾夫?qū)じ璧麓髮W(xué)科學(xué)家烏爾麗克·巴斯滕觀察到大腦執(zhí)行認(rèn)知任務(wù)區(qū)域之間的聯(lián)系，并找到了由大腦頂葉和額葉內(nèi)20個可能與智力相關(guān)的不同區(qū)域構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。在這些點(diǎn)位上擁有更多灰質(zhì)或更高神經(jīng)活躍性的個體更加聰明。因此，顯而易見的是，聰明人大腦的物理結(jié)構(gòu)與普通人不同。
大腦半球理論是真的嗎？
如果主導(dǎo)你的是大腦左半球，則你是一個理智的人；如果占主導(dǎo)地位的是大腦右半球，則創(chuàng)造力是你的強(qiáng)項(xiàng)。這個觀點(diǎn)誕生于上世紀(jì)60年代，當(dāng)時人們發(fā)現(xiàn)，部分功能僅由大腦的一側(cè)負(fù)責(zé)。雖然這個觀點(diǎn)流傳甚廣，但并不是事實(shí)。誠然，大部分人使用大腦左半球處理語言，使用右半球操控情感。由此出現(xiàn)了一種理論，認(rèn)為大腦左半球主導(dǎo)邏輯，右半球主導(dǎo)沖動，藝術(shù)家也不例外。占主導(dǎo)地位的大腦半球決定了一個人的性格。
事實(shí)更為復(fù)雜。舉個例子：雖然大腦左半球負(fù)責(zé)口頭語言，但捕捉語言的情感內(nèi)容及其意味的卻是大腦右半球。沒有證據(jù)顯示存在占主導(dǎo)地位的大腦半球。美國猶他大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家杰弗里·安德森掃描了上千個執(zhí)行不同任務(wù)的人的大腦，掃描圖像并沒有呈現(xiàn)出大腦一側(cè)或另一側(cè)占主導(dǎo)地位的情況。
美國哈佛大學(xué)心理學(xué)家斯蒂芬·科斯林提出了認(rèn)知方式理論。該理論認(rèn)為，一個人的認(rèn)知方式取決于其大腦上部或下部所起的主導(dǎo)作用：大腦上部制訂和執(zhí)行計劃；下部處理感官信息，并對事物進(jìn)行分類以賦予其意義?？扑沽终f，我們隨時隨刻都在使用整個大腦，但“屋頂平臺”和“地下室”所占的比重是關(guān)鍵。
為何有些老人頭腦清晰？
認(rèn)知能力隨時間衰退。但為什么有的老年人頭腦清晰、思維敏捷，而另一些人則不然呢？事實(shí)上，人腦從40歲開始萎縮，而受損的細(xì)胞是額葉細(xì)胞、紋狀體細(xì)胞和海馬體（參與復(fù)雜思考、運(yùn)動和記憶過程）細(xì)胞。抵抗衰退的程度或許與認(rèn)知保留有關(guān)。所謂的認(rèn)知保留，是指大腦在出現(xiàn)癥狀前承受衰老產(chǎn)生的負(fù)面影響的能力。
與認(rèn)知保留有關(guān)的不僅是神經(jīng)元的數(shù)量，更重要的是神經(jīng)細(xì)胞通路的數(shù)量和質(zhì)量。后者才是降低年齡和疾病對大腦影響的根本因素，因?yàn)楫?dāng)一條通路無法使用時，如果還可以利用其他通路傳遞信息，大腦就不會受到太大影響。
大腦有“熄火”的時候嗎？
似乎當(dāng)我們休息時，大腦就會“熄火”，但事實(shí)并非如此。上海復(fù)旦大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家德尼茲·瓦坦塞韋爾說：“就算我們什么也不做，大腦的很多進(jìn)程也在運(yùn)行?！睂ξ覀兊淖嫦榷?，“隨時待命”至關(guān)重要。如今，幾乎沒人會擔(dān)心草叢背后隱藏著捕食者，但我們必須對危險和機(jī)會保持關(guān)注，這就需要大腦隨時隨刻“插上電源”。
上世紀(jì)90年代，神經(jīng)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，處于靜止?fàn)顟B(tài)且閉上雙眼的人維持著緊張的腦部活動?？茖W(xué)家很快就確定了休息時大腦最活躍的區(qū)域，并將這些區(qū)域命名為默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)（DMN）。當(dāng)我們執(zhí)行需要集中注意力的任務(wù)時，DMN不太活躍，但當(dāng)我們的大腦“走神”時，這些區(qū)域就會變得異?；钴S。似乎DMN會影響記憶以及對未來的設(shè)想。DMN十分重要，因?yàn)椤鞍兹諌簟笔侨祟悈^(qū)別于其他動物的特點(diǎn)之一。
思考時大腦會發(fā)出什么？
思考一下思想這件事，你很快就會摸不著頭腦。思想自然而然地產(chǎn)生，但要理解思想實(shí)在困難。
有人認(rèn)為思想是非物質(zhì)實(shí)體，但思想源于神經(jīng)元傳遞的電信號。這只是淺顯的解釋。美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校海倫·威爾斯神經(jīng)科學(xué)研究所的奧古斯塔·舍爾斯秋克說：“思想這個詞就像是包含大量認(rèn)知進(jìn)程的雨傘?！辈糠炙枷胍援嬅娴男问匠尸F(xiàn)，另一部分則以語言的形式呈現(xiàn)，很多思想都是無意識表現(xiàn)出來的。
最新研究使我們能將潛藏在思想背后的電信號聯(lián)系起來。2018年，舍爾斯秋克及其同事記錄下了思想的物理路徑。為此，他們邀請一名受試者記住某個單詞并將其敘述出來，并在這一過程中測量此人腦部的電信號。最先激活的區(qū)域是聽覺和視覺皮層，它們負(fù)責(zé)接收聽覺和視覺信號。隨后啟動的是控制中心——前額葉皮層。任務(wù)越困難，前額葉皮層的激活程度就越高，受試者回答時花費(fèi)的時間就越長，這表明該區(qū)域與其他區(qū)域進(jìn)行交流需要一定的時間。進(jìn)程末尾，前額葉皮層運(yùn)行速度加快，促使人做出口頭回答?？陬^回答甚至在個體意識到之前就已經(jīng)發(fā)生了。舍爾斯秋克說，這解釋了為什么有時我們會不經(jīng)思考地說出一些話。
什么是我們所謂的意識？
將你有意識的思想想象成一個添了柴的火爐。當(dāng)你睡覺時，火焰會變小，但不會熄滅。當(dāng)你做夢時，火焰會燒得更旺，并發(fā)出耀眼的光芒。當(dāng)你昏迷時，幾乎只剩下火炭。換句話說，意識存在著不同的狀態(tài)。這個現(xiàn)象的一種解釋是，存在著名為“全局工作空間”的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)大腦多個區(qū)域向這個網(wǎng)絡(luò)傳遞信息時（這個網(wǎng)絡(luò)將對信息進(jìn)行處理），意識就會產(chǎn)生。當(dāng)停止傳遞信息時，感覺就會停留在無意識的水平；當(dāng)信息傳遞仍在進(jìn)行但不完整時，我們的意識就會處在較低的水平，類似于做夢時的水平。
通過對意識水平進(jìn)行研究，我們或許就能明白1千克神經(jīng)細(xì)胞如何組織我們持續(xù)不斷的思想和情感“漩渦”，并創(chuàng)造所謂的意識。美國塔夫茨大學(xué)認(rèn)知研究中心主任丹尼爾·丹尼特認(rèn)為，意識是一種幻覺。丹尼特說，所有人都認(rèn)為，我們獲知了我們情感狀態(tài)的某些屬性，我們對此十分熟悉，并將其視為經(jīng)驗(yàn)。但事實(shí)是，大腦僅向我們呈現(xiàn)令我們感興趣的事物，因此我們才能理解它們。這就是我們能看見顏色的原因，因?yàn)轭伾徊贿^是大腦神經(jīng)元的創(chuàng)造物。神經(jīng)元對世界進(jìn)行編碼，使世界變得簡單且能夠被我們理解。
肚子會對大腦產(chǎn)生影響？
有時我們會說，我們在用肚子做決定，從某種意義上來說，這不是無稽之談。
我們很容易忽視以下這一點(diǎn)：腸道會識別營養(yǎng)素、毒素和微生物，并將相關(guān)信息傳遞至大腦。事實(shí)上，腸道擁有大約5億個用于指導(dǎo)消化過程的神經(jīng)元。其內(nèi)還有大約2千克細(xì)菌：我們體內(nèi)的微生物群會對所有器官產(chǎn)生影響。對小鼠進(jìn)行的研究顯示，改變腸道微生物群可能會改變其行為，有時這會成為一件壞事：實(shí)驗(yàn)中的小鼠可能會變得反社會。
聯(lián)系客服
