最強大腦-讀書筆記

出自楠悦读

《最強大腦》,從經常被大眾忽略的神經元數量入手,以一種全新的理論解釋了為什麼人類比其他物種更聰明。人類的大腦是一個謎,它的重量只有體重的2%,可它工作時消耗的能量卻占身體每天所需能量的25%。這些能量都去哪兒了?我們的大腦和老鼠、鯨魚、大猩猩的大腦相比,最特別的地方在哪裡?為了回答這些問題,作者蘇珊娜•埃爾庫拉諾-烏澤爾提出了一種嶄新的研究方法:比較不同物種的大腦神經元數量。通過大量細緻的研究,蘇珊娜得出結論:人腦之所以耗能巨大,是因為其大腦中與認知能力密切相關的神經元數量遠大於其他物種。


人類如何成為萬物之靈

作者認為,人類的大腦之所以展現出異於其他物種的高級能力,不是因為我們天生神力。作為靈長類動物的一員,人類的大腦嚴格遵循了靈長類動物的演化規則。也就是說,雖然我們統治了世界統領了其他物種,其實我們只是遵循了進化規律的普通生物。我們的大腦進化規則跟其他靈長類生物沒啥區別。雖然進化規則沒什麼特殊,但實際上人類大腦本身還是比其他靈長類動物特殊。為什麼呢?下面跟大家分享的三個數字應該能夠說明這個問題。

第一個數字是7。相對於同等體型的非靈長類動物,人類的腦子足足大了7倍。想象一下,如果你的腦袋只有拳頭的一半大小,還能有高大威猛的感覺嗎?自稱萬物之靈的時候,是不是底氣不太足了?第二個數字是25。人類的大腦堪稱能量消耗界的大胃王,雖然體積不大,但每天消耗的能量占人體全部耗能的25%。誇張一點說,在你每天吃的三頓飯里,至少有將近一頓是專門為你這顆智慧的腦袋吃的。不吃飯虧待的不是你的胃,而是你的大腦。第三個數字是1/3。咱們總說人類的近親是大猩猩,大猩猩的智力在動物界傲視群雄。但事實上,大猩猩腦子的體積只有人類大腦體積的1/3,在人類面前,這種腦容量只能說不值一提。

那為什麼蘇珊娜在研究之後會得出人類大腦很普通的結論?我們先來看一個叫做神經元縮放規則。什麼是神經元縮放規則?簡單來說,就是每種動物的大腦在進化過程中,都要遵循一定的規則。這種規則規定了神經元數量和大腦體積之間的關係。有的動物進化程度比較高,在相同體積的情況下,能擁有數量更多的神經元。有的動物進化程度比較低,在相同體積下,神經元數量比較少。需要注意的是,所有動物大腦的重量和體積呈正相關的關係,體積越大,重量也越大。所以在研究的過程中,有的科學家把體積當作參數,有的科學家把重量當作參數,但他們得出的結論是大致相同的。

比如,以老鼠為代表的嚙齒類,它們就屬於進化程度比較低的,大腦體積不大,擁有的神經元數量也很少。人類作為一種極其聰明的物種,擁有高達1000億個神經元。如果我們不幸地遵循了老鼠的神經元縮放規則,為了保持1000億個神經元,我們的大腦重量就得超過60斤,對應的體重將高達80噸。一個80噸重的人,大概只能跟鯨魚一樣在海里漂着啦。

萬幸我們沒有遵循嚙齒類動物的神經元縮放規則,我們是靈長類呀。作為一個普通的靈長類,普通地遵循了靈長類的神經元縮放規則。作為進化程度比較高的物種,靈長類掙脫了更多神經元意味着更大腦子的魔咒,它們的大腦皮層和小腦神奇地在更小的體積里塞進了更多的神經元,在智力水平上把其他物種遠遠甩在身後。所以說,我們人類的大腦是當之無愧的最強大腦,我們確實比其他物種更優秀,但這並不是因為我們的進化開了掛。


大腦神經元分布

為什麼別人家的孩子老是比我聰明?聰明其實是一個比較難量化的概念,是一種表象,它背後隱藏的是一種叫作認知能力的東西。一般來說,認知能力越高,人就越聰明。在蘇珊娜之前,科學家已經達成了共識:認知能力跟大腦中的神經元數量密切相關。人類的大腦可以簡單分成三個區塊:大腦皮層、小腦和剩餘腦區。蘇珊娜想要知道具體是哪個區塊的神經元數量決定了認知能力。經過一系列複雜的實驗,蘇珊娜得出結論:認知能力只與一個東西有關係,那就是大腦皮層中的神經元數量。

首先,她得明確到底什麼是認知能力,認知能力到底能不能和聰明畫上等號。認知能力雖然聽起來很高級,但它並不是人類獨有的,很多動物都擁有這項能力,比如,馬戲團里會數數的大猩猩,能在鏡子裡認出自己的海豚。每當這些動物在認知能力的幫助下做出某些行為時,最常得到的誇獎就是聰明、通人性。但是有位叫作羅伯特·迪納爾的科學家,覺得這樣不咸不淡地誇獎動物兩句很沒勁,要玩兒就得玩兒個大的,給動物打分,排名,看看誰才是最聰明的。

在咱們人類世界,判斷人聰不聰明有個非常簡單粗暴的方法:考試。能不能把這個方法用到動物上,給它們也打打分?羅伯特根據不同動物的體型、生活習性和興趣的差異,設計了一連串實驗,然後根據動物的表現給它們打分。羅伯特使用的這種區別對待的實驗方法非常好理解。同樣是做實驗,你把一根香蕉放到大猩猩面前和放到一隻小狗面前,那吸引力能一樣嗎?你能因為大猩猩對着香蕉嘩嘩流口水,就說它不如小狗聰明嗎?經過羅伯特一通折騰,雖然沒能搞清楚到底哪種動物最聰明,但他發現了一個對大腦研究非常重要的結論:動物在實驗中的得分高低,與它們的全腦重量和大腦皮層重量息息相關,腦子越重或者大腦皮層越重,認知能力就越強。

但是起決定作用的究竟是整個腦子還是只是大腦皮層?蘇珊娜開始了第二步的研究。這一次,她搬出了腦之湯這個秘密武器,把目標鎖定在大象腦子和人腦上。蘇珊娜想要知道,這兩個腦子在重量上的差異,有沒有造成神經元數量的不同,從而導致了認知能力的顯著差異。在實際操作的過程中,找到人腦相關的數據很簡單,麻煩的是確定大象腦子的數據。通過把大象的腦子打成黏黏糊糊的湯,蘇珊娜克服了這個難題,找到了問題的答案。

擺在我們面前的有三組數據:人類和大象的認知能力、人類和大象的全腦重量、人類和大象的大腦皮層神經元數量。人類顯然要比大象聰明,我們會說話、會寫字,還能把大象拉到實驗室里研究一番。但是人類的全腦重量只是大象全腦重量的三分之一,所以首先可以排除全腦重量對認知能力的影響。

我們再來看大腦皮層神經元數量,整個大象腦子總共有有2570億神經元,但是其中98%的神經元居然都存在於大象的小腦。在大腦皮層神經元數量這個最關鍵的數據上,大象只有可憐巴巴的56億,無法與人類的160億神經元相提並論。這樣一來,蘇珊娜就證明了我們在前面說到的結論:腦袋重量並不重要,大腦皮層的神經元數量才是決定人類聰明與否的關鍵。那為什麼人類大腦皮層的神經元數量就比別的物種多呢?

人類掌握烹飪技術

我們人類之所以非常看重烹飪,造出「善烹小鮮,可治大國」,是因為要是沒有烹飪,咱們還在樹上爬呢。烹飪讓我們進化成人,所以在人們的潛意識裡,會做飯跟有能力掛上了鈎。這咱們從科學的角度講講看。

咱們人類跟植物最大的不同是什麼?沒長一身大樹葉子,沒法進行光合作用,每天曬曬太陽喝喝風,不出半個月,餓死了。所以人類還沒完全進化成功,跟其他靈長類的兄弟姐妹住在森林裡的時候,每天的頭等大事就是找吃的。想象一下啊,早上天剛蒙蒙亮,作為一個沒有任何武器的動物,你的早中晚飯哪裡來?只能採集一下植物的果實,偶爾能吃上點兒水果,和其他人一起抓只兔子回來生啃,已經是能在心裡偷笑好幾天的大餐了。

咱們來分析一下這些食物,蔬菜和水果都是野生的,一年四季隨天氣變化,整體上夏天和秋天比較多,冬天和春天能吃的少。兔子這類的小動物,不是每天都能吃得上,而且在重量相同的情況下,生肉能提供的能量比熟肉能提供的能量少很多。所以很有可能你一路狂奔、圍追堵截、辛辛苦苦抓回來的兔子給你提供的能量,還不如你抓它耗費的能量多。所以說,在沒有掌握做飯技能的時候,人類的生活是非常單調的,睡醒了,起來找吃的,吃一吃,再去找,一會兒吃一會兒找,一天很快就過去了。這種覓食過程是非常低效的,人類攝取的能量也只夠日常消耗,一個個非常苗條,沒有減肥困擾。

在進化早期,大腦的地位並沒有這麼重要。因為覓食能力相對低下,人類和其他動物一樣,攝取的能量絕大部分被用於維持身體機能運轉。腦子這種東西,既然每天只摘摘果子,應該也不太能用上,就少分點兒能量給它吧。雖然聽起來比較輕鬆,但少分點兒能量給大腦其實是個複雜的過程。大腦消耗能量的多少跟其擁有的神經元數量密切相關,神經元數量越多,人越聰明,大腦耗能越大。這時候我們發現,分配給大腦的能量變少了,我們就自然而然地更笨了。

突然有一天,人類掌握了烹飪技巧,世界就變了。同樣是圍追堵截抓到的兔子,烤過之後不僅香噴噴的,吃完還更不容易餓了。人類在同樣的時間裡,耗費同樣的體力,能夠獲得更多的能量。在現代世界裡,獲得更多的能量可能不是一件好事情,因為它幾乎等同於你要發胖了。但是在進化的過程中,更多的能量意味着人類有機會把多出的能量分配給大腦。久而久之,大腦就有機會擁有更多的神經元,變得更聰明,聰明到學會耕種、學會畜牧,開始農業文明。從這個角度看,如果沒有某位祖先在某天突然掌握了烹飪技巧,我們的大腦還會和其他近親一樣,只能淪為身體的附庸,起不到決定性作用。所以我們在潛意識裡把烹飪視為極其重要的技能,進而影響了我們對其他人的判斷。

最強大腦 導圖
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