愛因斯坦大腦的秘密:愛因斯坦的大腦有什么特別據國外媒體報道,大腦是人體最重要的器官,同時也是最為復雜的器官。雖然一直對人類大腦進行研究,科學家仍未完全了解這個器官,仍有很多秘密等待他們去發現和解答,但他們對大腦的了解正在逐步深入。

愛因斯坦的大腦切片

愛因斯坦大腦的秘密:愛因斯坦的大腦有什么特別

  愛因斯坦的大腦

  1955年,愛因斯坦去世,但是愛因斯坦的大腦卻被保留下來。在愛因斯坦去世后僅僅7個半小時,托馬斯-哈維醫生摘除了他的大腦,主要用于科學研究。不久后,哈維以及愛因斯坦的大腦神秘失蹤。1978年,記者史蒂文-利維在美國堪薩斯州威奇托發現哈維。哈維當時承認他仍保存著愛因斯坦的大腦并且將其切成240片,裝進兩個有金屬螺蓋的玻璃瓶,瓶內盛滿甲醛。

 近期,科學家們又在愛因斯坦的大腦中發現了更多的特異性。美國佛羅里達州立大學科學家迪安-法爾克對愛因斯坦的大腦的照片,尤其是大腦頂葉進行了深入研究。法爾克宣稱,他在一些較為寬大的頂葉上發現了許多突起的山脊狀和凹槽圖案。法爾克認為,這種極為罕見的圖案可能就是愛因斯坦在研究物理學過程中能夠進行形象化思維的主要因素。法爾克的另一項特異性發現就是在愛因斯坦大腦的運動皮質中發現了一個球形突起物。法爾克解釋了這一球形突起物的意義。“在其他研究中,也會發現相似的球形突起物。通常這種球形突起物被認為與音樂天賦有關。大家可能都了解,自從童年時期起,愛因斯坦就非常喜愛拉小提琴。”

  因此,科學家們認為,愛因斯坦之所以會成為科學天才,這與他的大腦結構特異性密切相關,結構特異性或許是比大腦尺寸大小更為重要的因素。當然,人類大腦是一個復雜的器官,至今仍然有許多神秘的結構或原理有待科學家們去發現。通過對愛因斯坦大腦結構的研究,或許有助于進一步研究人類大腦的原理。在此之前,研究人員曾選取4名和愛因斯坦逝世時年齡相仿的男子作為參照對象,把愛因斯坦的大腦和他們的大腦進行對比研究,結果發現,除了腦細胞數量多于常人,愛因斯坦大腦星形膠質細胞突起比較大,這些膠質細胞末端的神經組織數量也較多。除此之外,人們發現愛因斯坦的大腦非常正常,要說有什么異常之處,就是他的大腦比同年齡的人更為健康,退化的跡象較少。

愛因斯坦大腦的秘密:愛因斯坦的大腦有什么特別 

據說,在愛因斯坦死前,他要求死后他的整個身體要盡快火化,并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”遵照了他的遺愿,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后,就摘除了他的大腦。愛因斯坦的家人和朋友都驚呆了,事件發生后,哈維說服愛因斯坦的兒子漢斯·阿爾伯特給了他這個不情愿的許可。古怪的哈維醫生將大腦放到一個冷藏箱下面一個果酒箱里的裝滿福爾馬林的罐子里,直到1998年,他將其拿到普林斯頓醫院,并時不時將其中的一小塊送給感興趣的科學家。


之前我看過一個報道(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。


這些褶皺是怎么形成的呢?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,大腦于是開始折疊,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,其死后,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。


愛因斯坦大腦的秘密:愛因斯坦的大腦有什么特別

△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,從里面取出一個濕淋淋的大腦。他用菜刀切下一塊后,放進塑料藥瓶里。然后,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年給愛因斯坦的尸體剖檢時,取下了他的大腦,而后對其進行拍照,并保存了下來。這之后的幾十年間,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干罐里(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。最后,他把它還給了普林斯頓大學醫院——幾十年前,他就在這里施行了尸檢。


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△病理學家托馬斯·哈維在普林斯頓大學醫院,1955年


自那以后,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、靈動的想象力,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、研究者的癡心妄想,以及人們對智力和大腦之間聯系的模糊理解,使得結論很值得商榷。

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△詩人沃爾特·惠特曼死后,其大腦也曾被摘取用于研究


研究人死后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。

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△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——智慧究竟是源于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于解釋人的個性。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系。

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余的神經質。它們支撐著位于左側頂葉“思想”神經的運行,左側頂葉位于左耳后方,掌管著空間關系和數學能力。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于對這一組織的超強利用”。七年以后,日本大阪的一位研究人員宣稱,愛因斯坦的難語癥與其大腦中神經質-神經元的比例較高有關。

 


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。

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如上圖所示,在2013年的一次分析中,人類學家迪安·法克在右額葉上標注除了4個不同尋常的大腦溝回,并從1至4分別標號。據稱,這一區域與抽象思維有關。但是至于標號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,并將其與另外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。

從那以后就愈發怪異了。愛因斯坦大腦中控制語言能力的布羅卡區異常復雜,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余的褶積,而這被認為是思想實驗的一個影響因素。他的大腦中用于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象時空曲率能力的因素。