愛因斯坦的大腦和普通人有區(qū)別嗎?是一個(gè)非凡的大腦讓愛因斯坦成為偉大的物理學(xué)家,還是他通過學(xué)習(xí)使大腦發(fā)生了變化?60年來,醫(yī)學(xué)界對愛因斯坦大腦的研究一直沒有停止過。這些研究和迷戀背后是人們對一個(gè)天才的景仰。
被偷走的大腦
1955年4月18日凌晨,76歲的理論物理學(xué)家愛因斯坦在美國普林斯頓大學(xué)醫(yī)院過世,臨終前他嘟囔了幾句德語,值班的護(hù)士不懂德語,這位天才物理學(xué)家最后的遺言就這樣消逝了。
進(jìn)行尸檢的病理學(xué)家托馬斯·哈維醫(yī)生確認(rèn),愛因斯坦的死因主要是主動(dòng)脈破裂造成的。隨后,哈維在普林斯頓大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的實(shí)驗(yàn)室將他的大腦取出以做研究。盡管此舉惹得愛因斯坦兒子漢斯·愛因斯坦的震怒,因?yàn)榘凑諓垡蛩固沟倪z囑是要求火化遺體并將骨灰撒在秘密地點(diǎn)的。但哈維醫(yī)生說服漢斯,準(zhǔn)許醫(yī)學(xué)界對愛因斯坦大腦進(jìn)行研究,在某些程度上,人們也相信愛因斯坦愿意獻(xiàn)出自己的遺體供醫(yī)學(xué)研究。
愛因斯坦的大腦被哈維分為240塊,每片在大腦中的位置都有詳細(xì)記錄并貼上標(biāo)簽,哈維還做了12套共200張包含組織樣本索引的幻燈片。但其后20多年,哈維并沒有貢獻(xiàn)出研究成果,愛因斯坦這個(gè)天才的大腦似乎和普通人的大腦沒有什么區(qū)別。人們只知道愛因斯坦的大腦有1230克,這個(gè)重量比與愛因斯坦同一年齡段的男性大腦的平均重量還輕一些。
聚焦神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞
得到愛因斯坦的大腦對于哈維來說似乎并不是什么幸運(yùn)的禮物,倒更像是個(gè)詛咒,由于他私藏愛因斯坦大腦的行為,哈維后來被醫(yī)院辭退、家庭破裂,而且,他再也沒能恢復(fù)在醫(yī)學(xué)界的地位。愛因斯坦的大腦也似乎被遺忘了。
直到1978年,一名年輕記者史蒂芬·列維開始追尋愛因斯坦大腦研究的成果。他找到哈維,但哈維顯然不歡迎這個(gè)不速之客,列維回憶說,哈維對他講的第一句話就是“我?guī)筒涣四闶裁?rdquo;。
在列維的追問之下,哈維勉為其難地向他展示了被藏在舊報(bào)紙堆中的玻璃片,玻璃片里就是愛因斯坦的大腦組織。哈維進(jìn)一步解釋,玻璃瓶里放的是愛因斯坦的小腦、大腦皮層、主動(dòng)脈血管。然后,哈維又拿出了一些編好號(hào)的半透明立方體,里面漂浮著一些切片。
加州大學(xué)伯克利分校的神經(jīng)解剖學(xué)專家瑪麗安·戴蒙德在與哈維溝通后,拿到了哈維給她的4個(gè)樣品——方糖大小的腦組織?,旣惏?middot;戴蒙德在1985年發(fā)表文章,認(rèn)為神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞可能是讓愛因斯坦更聰明的原因,這篇文章被視為第一篇關(guān)于愛因斯坦大腦的學(xué)術(shù)研究。哈維似乎意識(shí)到,需要更多的人和機(jī)構(gòu)來研究愛因斯坦的大腦,他又將一部分大腦組織交給一些醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)和研究人員。
瑪麗安·戴蒙德的研究主要依據(jù)的是:分別代表左右前額葉上段與頂葉下段的4片愛因斯坦大腦的皮質(zhì)切片,經(jīng)與另外11人的大腦切片做對照后,戴蒙德發(fā)現(xiàn),愛因斯坦的左頂葉神經(jīng)元(神經(jīng)細(xì)胞)與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的比例小于常人。神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞是神經(jīng)元的支持、營養(yǎng)和保護(hù)細(xì)胞。過去的研究表明,哺乳動(dòng)物神經(jīng)元與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的比例,從小鼠到人有逐步降低的趨勢。這表明,神經(jīng)元執(zhí)行的功能越復(fù)雜,越需要神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的支持。
神經(jīng)元與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的比例小,就意味著神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞多,反之則少。換句話說,愛因斯坦大腦左頂葉神經(jīng)元與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的比例小于常人,表明愛因斯坦大腦這個(gè)部位的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量多于常人,因此比常人更聰明。此外,
神經(jīng)解剖學(xué)顯示,頂葉下段皮質(zhì)是聽覺、視覺、觸覺信息匯聚之處,頂葉下段受傷后,病人無法進(jìn)行復(fù)雜的思考,閱讀、寫字、計(jì)算能力都會(huì)受損。愛因斯坦大腦左頂葉神經(jīng)元與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的比例異于常人,也反映了他頂葉下段皮質(zhì)功能可能優(yōu)于常人。
科學(xué)家們一起“找不同”
隨后,更多的研究被發(fā)表出來。1996年,阿拉巴馬伯明翰分校的神經(jīng)學(xué)教授布里特·安德魯發(fā)表了《愛因斯坦前額葉皮質(zhì)研究》。他發(fā)現(xiàn),在愛因斯坦的大腦皮質(zhì)中,神經(jīng)元密度比對照組的大腦樣本較高、更為緊湊,這或許說明,愛因斯坦的大腦能夠更高效地傳遞信息及處理信息。
1999年,來自加拿大麥克馬斯特大學(xué)的桑德拉·維特森教授在英國醫(yī)學(xué)界權(quán)威雜志《柳葉刀》上發(fā)表研究成果稱,愛因斯坦大腦左右半球的頂葉下區(qū)域比普通人寬出15%,厚度上也比常人更厚。頂葉下區(qū)域主管了人的數(shù)學(xué)思維、運(yùn)動(dòng)想象力以及對空間的認(rèn)知,這很有可能使得愛因斯坦具有異于常人的邏輯思維和空間認(rèn)知能力的主要原因。
2012年,著名的人類學(xué)家迪恩·??怂挂舶l(fā)表了研究結(jié)果,他分析了一組從前未發(fā)表過的愛因斯坦整個(gè)大腦照片,發(fā)現(xiàn)愛因斯坦大腦胼胝體要比常人的大腦胼胝體厚。胼胝體神經(jīng)纖維連接著大腦的重要區(qū)域,如負(fù)責(zé)復(fù)雜思維與決策的前額葉皮質(zhì),因此愛因斯坦的大腦半球間的合作,顯然比常人要活躍許多。
對“切片”的研究或許有點(diǎn)片面
盡管諸多研究結(jié)果說明愛因斯坦的大腦與普通人存在很大差異,但是也有不少研究認(rèn)為,愛因斯坦的大腦和常人并沒有根本性的差異。美國紐約佩斯大學(xué)的心理學(xué)家泰倫斯·海因斯在2014年發(fā)表論文,認(rèn)為研究愛因斯坦大腦的科學(xué)家們都陷入了怪圈——非要找出不一樣來證明自己的結(jié)論。海因斯說,哈維本人就是這個(gè)怪圈中的第一個(gè)受害人。
1978年,哈維也告訴列維“愛因斯坦大腦的各項(xiàng)指標(biāo)到目前為止都顯示在正常范圍內(nèi)。”但哈維一直沒有發(fā)表這個(gè)研究結(jié)果,他也在期待天才大腦的“不一樣”。海因斯還在論文中列舉了上述如戴蒙德等人研究的數(shù)值區(qū)間問題,那些愛因斯坦大腦異于常人的數(shù)值,并沒有超出多么明顯,都在合理范圍之內(nèi)。
此外,海因斯認(rèn)為,目前所有研究愛因斯坦大腦的學(xué)者都是對大腦切片進(jìn)行研究獲得的,但大腦部分切片并不能代替大腦這個(gè)精密器官的多功能性,只針對切片做出的判斷,并沒有科學(xué)依據(jù)。