爱因斯坦大脑的秘密:爱因斯坦的大脑有什么特别据国外媒体报道,大脑是人体最重要的器官,同时也是最为复杂的器官。虽然一直对人类大脑进行研究,科学家仍未完全了解这个器官,仍有很多秘密等待他们去发现和解答,但他们对大脑的了解正在逐步深入。

爱因斯坦的大脑切片

爱因斯坦大脑的秘密:爱因斯坦的大脑有什么特别

  爱因斯坦的大脑

  1955年,爱因斯坦去世,但是爱因斯坦的大脑却被保留下来。在爱因斯坦去世后仅仅7个半小时,托马斯-哈维医生摘除了他的大脑,主要用于科学研究。不久后,哈维以及爱因斯坦的大脑神秘失踪。1978年,记者史蒂文-利维在美国堪萨斯州威奇托发现哈维。哈维当时承认他仍保存着爱因斯坦的大脑并且将其切成240片,装进两个有金属螺盖的玻璃瓶,瓶内盛满甲醛。

 近期,科学家们又在爱因斯坦的大脑中发现了更多的特异性。美国佛罗里达州立大学科学家迪安-法尔克对爱因斯坦的大脑的照片,尤其是大脑顶叶进行了深入研究。法尔克宣称,他在一些较为宽大的顶叶上发现了许多突起的山脊状和凹槽图案。法尔克认为,这种极为罕见的图案可能就是爱因斯坦在研究物理学过程中能够进行形象化思维的主要因素。法尔克的另一项特异性发现就是在爱因斯坦大脑的运动皮质中发现了一个球形突起物。法尔克解释了这一球形突起物的意义。“在其他研究中,也会发现相似的球形突起物。通常这种球形突起物被认为与音乐天赋有关。大家可能都了解,自从童年时期起,爱因斯坦就非常喜爱拉小提琴。”

  因此,科学家们认为,爱因斯坦之所以会成为科学天才,这与他的大脑结构特异性密切相关,结构特异性或许是比大脑尺寸大小更为重要的因素。当然,人类大脑是一个复杂的器官,至今仍然有许多神秘的结构或原理有待科学家们去发现。通过对爱因斯坦大脑结构的研究,或许有助于进一步研究人类大脑的原理。在此之前,研究人员曾选取4名和爱因斯坦逝世时年龄相仿的男子作为参照对象,把爱因斯坦的大脑和他们的大脑进行对比研究,结果发现,除了脑细胞数量多于常人,爱因斯坦大脑星形胶质细胞突起比较大,这些胶质细胞末端的神经组织数量也较多。除此之外,人们发现爱因斯坦的大脑非常正常,要说有什么异常之处,就是他的大脑比同年龄的人更为健康,退化的迹象较少。

爱因斯坦大脑的秘密:爱因斯坦的大脑有什么特别 

据说,在爱因斯坦死前,他要求死后他的整个身体要尽快火化,并将骨灰撒在一片不为人知的地方。爱因斯坦的朋友奥托·内森“部分”遵照了他的遗愿,处理了他的骨灰,但病理学家托马斯·哈维,在爱因斯坦去世仅仅七个半小时后,就摘除了他的大脑。爱因斯坦的家人和朋友都惊呆了,事件发生后,哈维说服爱因斯坦的儿子汉斯·阿尔伯特给了他这个不情愿的许可。古怪的哈维医生将大脑放到一个冷藏箱下面一个果酒箱里的装满福尔马林的罐子里,直到1998年,他将其拿到普林斯顿医院,并时不时将其中的一小块送给感兴趣的科学家。


之前我看过一个报道(文中也有提及),说研究者曾将爱因斯坦的大脑和其他85个大脑进行了比较,结果显示,虽然这位伟大科学家的大脑体积正常,重1230克(我们正常成年人的大脑重量是1.3千克),但某些区域包含大量皱褶。


这些褶皱是怎么形成的呢?对大脑来说,神经元数目的增加已经远远超过了人类颅骨内体积增加的速度,大脑于是开始折叠,形成充满皱褶和沟回结构的表面。这些皱褶和沟回结构大大增加了新皮层的表面积,为数十亿的神经元提供了空间。


这让我想起上世纪另外一个著名的大脑——亨利·莫莱森的大脑,其死后,大脑被切割为2401片70微米厚的薄皮,供科学研究之用。如果没有他,我们现今的脑科学可能也不会有如此的发展。


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△哈维在将爱因斯坦的大脑分割成240块前,从不同角度为它拍摄了照片。这是它的顶视图。



老人虔诚地打开罐子,从里面取出一个湿淋淋的大脑。他用菜刀切下一块后,放进塑料药瓶里。然后,在裤子上擦了一下手,把瓶子递给了一位慕名而来的访客。


这是爱因斯坦的大脑。这个老人便是托马斯·哈维,一个病理学家,在1955年给爱因斯坦的尸体剖检时,取下了他的大脑,而后对其进行拍照,并保存了下来。这之后的几十年间,爱因斯坦的大脑受到万众瞩目。上实际80年代,哈维把其中的一部分分给了一些好奇人士,剩下的便装在玻璃饼干罐里(1994年的纪录片《文物:爱因斯坦的大脑》中提到了这些离奇交易)。90年代末,哈维把爱因斯坦的大脑用特百惠容器装着,带着它走遍全国,他曾想把其交给爱因斯坦的孙女,却遭到拒绝。最后,他把它还给了普林斯顿大学医院——几十年前,他就在这里施行了尸检。


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△病理学家托马斯·哈维在普林斯顿大学医院,1955年


自那以后,研究人员仔细研究了爱因斯坦支离破碎的大脑及其照片,数清了它的细胞,测量了尺寸,描述了形状,还与普通人的大脑进行了比较。任何一点儿有异常人之处,都可能成为其天才之处的原因:异想天开的实验想法、灵动的想象力,以及数学与音乐才能。

但是,一些专家认为这些都是无稽之谈——标本的随意性、研究者的痴心妄想,以及人们对智力和大脑之间联系的模糊理解,使得结论很值得商榷。

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△诗人沃尔特·惠特曼死后,其大脑也曾被摘取用于研究


研究人死后的大脑以揭示其智力状况,是几个世纪以前的老思路了。弗拉德·列宁、沃尔特·惠特曼以及数学家卡尔·弗里德里希·高斯的大脑都曾被摘取进行研究。

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△爱因斯坦的经典女鞋照


19世纪的科学家曾就这两个问题陷入激烈讨论——智慧究竟是源于生理结构还是说是一种是生命力——或者说甚至是不朽的灵魂——造就了思想。

今天这样的哲学分歧也依然存在。一些研究者认为,人的智力与大脑中某一区域有关;一些则认为智力与骨相学相关。颅相学是19世纪的一门伪科学,它认为头盖骨上的隆起物可以用于解释人的个性。这个绰号甚至被加在某种功能性核磁共振研究身上,试图通过测量不同时刻血流量之间的差别,找到特定的思想过程与某一大脑区域的关系。

爱因斯坦大脑的研究人员十分清楚其研究的争议性。但是,他们相信研究是有理可据的。1985年,伯克利加利福利亚大学的神经系统科学家玛利亚·戴蒙德报告称,爱因斯坦的大脑中有多余的神经质。它们支撑着位于左侧顶叶“思想”神经的运行,左侧顶叶位于左耳后方,掌管着空间关系和数学能力。戴蒙德推测,这“可能反映了,爱因斯坦表现出的过人的概念思维依赖于对这一组织的超强利用”。七年以后,日本大阪的一位研究人员宣称,爱因斯坦的难语症与其大脑中神经质-神经元的比例较高有关。

 


1999年,神经系统学家桑德拉·威特森发现,爱因斯坦大脑顶叶中的皱褶与凹槽的形状十分奇特,这表明它们的发展期很可能比常人的要早。她猜想,这一形状可能与爱因斯坦的视力、空间能力以及数学思维有关。哈维在1996年也与另一名作者联合发表了一篇论文,认为爱因斯坦大脑中的神经原密度较大,它们之间的交换速度可能更快。

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如上图所示,在2013年的一次分析中,人类学家迪安·法克在右额叶上标注除了4个不同寻常的大脑沟回,并从1至4分别标号。据称,这一区域与抽象思维有关。但是至于标号1至4的沟回是否存在决定性的异常,不同学者看法也不尽相同。

最近,弗罗里达州立大学的人类学家迪安·法克,在2013年发表的一篇有关大脑研究的论文中,描述了大脑表面。她对哈维拍摄的爱因斯坦大脑的照片进行了研究,并将其与另外85个大脑的表面进行比较,从中发现了许多有趣现象。比如爱因斯坦控制左手的那部分大脑有个突出的沟回,形如欧米茄的Logo。这一点在弦乐器音乐家的大脑中十分突出。而爱因斯坦正是一位经验丰富的小提琴家。

从那以后就愈发怪异了。爱因斯坦大脑中控制语言能力的布罗卡区异常复杂,控制嘴巴周围面部肌肉的区域却向前突出(这一结果正与爱因斯坦吐舌的照片相契合)。法克发现,爱因斯坦的大脑前庭有多余的褶积,而这被认为是思想实验的一个影响因素。他的大脑中用于接收视觉与空间信息的右顶叶也很大。合著者弗雷德里克·莱波雷猜想,顶叶这一大脑区域是否就是决定爱因斯坦想象时空曲率能力的因素。