爱因斯坦的大脑之秘

　　1951年2月，爱因斯坦到美国波士顿的麻州综合医院接受最新的脑电图仪(EEG)检验。研究人员测出他的脑电图(俗名“脑波”)背景值之后，就请他思考科学问题，让仪器描绘出他大脑的活动模式。爱因斯坦在心里解一元二次方程式，仪器指针就剧烈地上下震荡，研究人员正在赞叹自己竟然有幸目睹绝世天才脑子的活动情形，指针忽地平静下来。

　　研究人员立即上前问他正在想什么，仪器居然侦测不到。爱因斯坦回答道，他听见了雨声，才想起雨鞋套忘在家里了。

　　1955年4月18日凌晨1：15，爱因斯坦在普林斯顿医院撒手人寰，享年76岁。上午，病理科主任哈维医师(Thomas S.Harvey)进行验尸，爱因斯坦的好友兼遗嘱执行人内森(Otto Nathan，1893-1987)在场，证实爱因斯坦的死因是腹腔大动脉破裂。此外，哈维还做了一件事，他取得了爱因斯坦长子汉斯的同意，将爱因斯坦的脑子取出，留给科学界做研究。汉斯与内森的条件是：研究结果必须发表在科学期刊上。

　　根据哈维的记录，爱因斯坦的脑子重1230公克，低于男人的平均值，并不出众(数学王子高斯的脑子就比较符合我们对天才的期望，重1492公克，比平均值稍高)。哈维简单地测量了这个脑子后，除了拍照存真，还请了一位画家为它做素描。然后，他将整个脑子切成240块，每一块的位置都有详细记录。最后，他找上宾州大学一位他信任的实验室技师，进一步处理那些脑块，并选择代表脑子各个部位的脑块，制作一组切片，固定在供显微镜观察的玻璃片上。

　　于是爱因斯坦的大脑分别装进了10个储存组织学切片的盒子里，以及两个大玻璃瓶中。哈维将切片分送给他认识或信任的研究人员。齐默曼得到了一盒，因为哈维在耶鲁医学院上过他的课。

　　齐默曼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。至于其他人，即使震于爱因斯坦的大名，也不知道如何下手研究他的大脑标本，理由是：学界对于天才与一般人的大脑究竟有什么差异，从来没有定论。

　　直到1985年，第一篇爱因斯坦大脑的研究报告才问世，由美国加州大学柏克莱分校的神经科学家戴蒙(Marian Diamond)教授领衔。她的团队检验了四块爱因斯坦大脑的皮质，分别代表左右前额叶上段与顶叶下段，以另外11人做对照组。

　　他们发现，爱因斯坦的左顶叶，神经元与神经胶细胞的比例小于常人。神经胶细胞是神经元的支援细胞。根据过去的研究，哺乳类神经元与神经胶细胞比例，从小鼠到人有逐步降低的趋势，有些学者因而推测，神经元执行的功能越复杂，越需要神经胶细胞的支持。也就是说，在哺乳类中，神经元与神经胶细胞比例可当做反映智力的量表。

　　此外，从神经解剖学来说，顶叶下段皮质是听觉、视觉、触觉信息汇聚之处，我们又有神经心理学病例，显示顶叶下段受伤后，病人就无法进行复杂的思考，阅读、写字、计算能力都受损。

　　作者再从爱因斯坦的夫子自道，推论他的思考模式基本上反映了顶叶下段皮质的功能，因此爱因斯坦的革命性成就，与这个组织学发现有因果关联了。

　　第二篇研究论文发表于1996年，作者是阿拉巴马大学柏名顿分校神经学助理教授安德森(Britt Anderson)。他发现，爱因斯坦的右前额叶皮质(运动区)比对照组薄，可是皮质中的神经元数量与对照组无异。换言之，爱因斯坦的大脑皮质中，神经元密度较高。

　　这个发现有什么意义？安德森医师推论，这表示爱因斯坦大脑皮质神经元有较佳的传讯效率，因而可以解释爱因斯坦的超卓天才。

　　最幸运的研究者是加拿大汉米尔顿麦克马斯特大学的维特森博士(Sandra Witelson)。虽然哈维只给了她19块爱因斯坦的大脑，可是哈维在切开大脑之前拍摄的照片与记录，也借给了她。因此她得以研究爱因斯坦大脑的整体形态。

　　维特森指出，爱因斯坦大脑的顶叶异常发达，在形态上也有特异之处，例如侧脑裂并不明显，特别是左半球。因此顶叶下段皮质中的神经元易于相互联系，我们的视觉

　　-空间认知、数学思考、运动知觉，极端依赖大脑顶叶下段皮质，爱因斯坦在这些认知域中表现的超卓智力……也许与他顶叶下段不寻常的形态有关。

　　1999年，这篇论文在知名的国际学术期刊《柳叶刀》(Lancet)发表，维特森一夕成名，成为各大媒体竞相报道的对象。不久，她的演讲费就上升到3500美元一场。一位汉米尔顿名流捐款100万美元给她做研究，校方筹集了相对基金(100万美元)设立一个神经科学讲座教授职位，由维特森担任。

　　我们从这三篇论文究竟学到了什么？齐默曼曾做过这样的评论：飞毛腿死了之后，解剖他的腿，可以找到他成为飞毛腿的秘密吗？神经医师雷波尔(Frederick E.Lepore)说得好：

　　我们对爱因斯坦的大脑着迷，透露的是我们对大脑的假设，以及对天才的景仰。



人脑之谜: 假如只用半个大脑 人照样上大学?

人类大脑到底还有多少潜力没有开发？有专家曾估计，普通人仅仅使用了大脑能力的4%，有高达96%的潜力还没有开发，就算像爱因斯坦一样的天才也只用了大脑能力的10%。然而如这位专家一样，很多研究者对大脑潜力的推测往往停留在理论上，难以让人信服。



人类大脑

从小被切除左脑的一位患者，顺利完成了大学学业，并正常参加工作，说明人的大脑至少有一半潜力没能开发。

最近中国科学院心理研究所尹文刚研究员向记者披露的病例证明，人类大脑至少有一半的潜力没有开发。尹研究员多年来掌握的20多个病例有一个共同的特点，患者都只有一半大脑，正是对这些病例的研究，让尹研究员得出了前文的结论。

据尹研究员介绍，这些“半脑人”基本上都是因为小的时候患有癫痫或着其他脑疾病，导致一侧大脑没有发育好。为了取得较好的治疗效果，医生就把有问题的一半切除，只剩下一半大脑。

其中一位“半脑人”不但考入了大学，而且顺利毕业，现在同正常人一样工作生活。当年做脑切除时，此人年龄尚小，当时因患癫痫病，一侧脑出现萎缩，左脑一侧的一些功能已经转移到另外一侧的右脑。切除左脑后，他曾出现了轻微的语言表达问题，不过很快就得以恢复。这位考上大学并顺利毕业的患者，在后来的发展中除了肢体灵活性稍差，其他方面都和常人无异。

一般人都认为一半大脑根本不够用的，上述“半脑人”的故事到底告诉我们什么呢？“只有一半大脑，能大学毕业，能正常生活，什么都是正常的，说明人类有一半大脑就已经够了，换句话说，人大脑的潜力起码有50%没开发呢！”尹研究员这样概括这些病例背后的意义。

尹研究员告诉记者：“人脑具有可塑性，对于大脑患有严重疾病的人来说，患病部位切得越晚越容易出问题。年龄大的正常人切除其一半大脑是会出问题的。所有切除大脑获得成功的都是年龄小的，而且有的脑已经萎缩了，切掉一侧使另一侧功能不受疾病的干扰，所以表现得更好。这种大脑功能的代偿需要在年龄较小的时候进行。一般认为在十来岁时进行切除，问题就比较大了，年龄越小效果越好。”

人类大脑的发展是越来越特化的，往往特定区域承担相应的功能，但是这种对应关系并不是绝对的。

结合对其他试验进行进一步分析后，尹研究员又有许多新发现，其中心理学界一般认为的左侧大脑出现损伤后，大脑功能偏到一侧，语言功能就会出现障碍的结论值得进一步探讨。在实际试验中他发现，损伤发生后，患者真正出现语言问题的比例很小，原因没法解释。相反数学功能变得比较差，但不能确定数学功能就是左侧大脑的功能。

“切掉的大脑不论是左侧还是右侧，都发现其数学能力损失要比语言能力多一些。到底是大脑的哪一侧负责数学能力，目前还不好说，通常认为，左侧负责数学的能力比较强，左侧也同样负责语言功能，但是左侧损伤后，语言功能并未过多损伤。”尹研究员说。

尹研究员进一步介绍说：“从我的观察来看，人类的大脑是越来越特化的，大脑的很多区域分化得越来越明显了，大部分人都用右手，只有10%的人用左手，这种现象是人类进化的表现，正好反映了人类大脑的偏侧化，是非常好的趋势。

目前研究中发现左脑中的语言区中，有专门负责说话的语言区，负责听话的语言区，还有理解意思的语言区。分辨一个东西是否运动，也有特定区域来负责。而要辨别一个东西是什么，在哪里，在大脑中完全是两个地方在管。人类大脑的特化是越来越明显。

“大脑越高级就越特化，这像中药铺的药品分类一样，吸收知识很多的时候，会自动分门别类。从语言上来说，大脑会将名词放在一块，动词放在一块，反映出特化是个趋势。有专家认为，特定的区域负责特定的功能，但实际上其他的区域也可以代替其功能，发挥新的作用。不能认为大脑一个区域只能干这个，不能干别的，不能绝对化。另外就是大脑的群集指挥很神奇，某一个单个细胞可能没什么重要，由于大脑有140亿个神经元，人脑中的联系点是无数的，形成很复杂的网络，这种网络是可塑的。”

尹文刚指出，左脑确实对右脑有一定的压抑功能，右脑在脱离左脑控制后，一些功能会有更好的发挥。

虽然左脑在人的心理活动中占据着重要的作用，但并不意味着其一些功能是不能替代的，做了左脑切除手术却可以基本无碍生活的例子说明了这一点。尹研究员大胆地提出：“左脑的功能越来越主要，左脑在控制着右脑活动，右脑功能没有发挥，恰恰是左脑在控制。左脑功能一旦解除，右脑功能是能发挥出来的。”

尹研究员解释说：“左侧大脑对右侧大脑是有抑制功能的，左侧大脑损伤后，右侧大脑的一些功能会出现，而且会表现得更好一些。从白痴天才等很多例子来看，人的左脑损伤以后所表现出来的功能，恰恰是右脑被压抑的功能。对于很多白痴天才，你无法发现他的大脑哪里有问题。这些人的一些所谓‘天才’的大脑功能是右脑的功能。在大脑正常时是表现不出来的。”

尹研究员指出：由于左脑可以控制和压抑右脑的功能，所以由于某种原因失掉控制时，右脑中本能的东西会释放出来。一些人脑损伤之后某一方面的潜在的能力得以发挥，成为某个领域内的“天才”往往与此有关。

有一些专家提出“八元智力说”也为此提供了佐证。尹研究员具体解释说：“大脑的很多智力功能可以分开存在。比如有些语言表达能力差的人，可能数学运算能力强。不能用语言能力去判断是否智力好。同理有的人音乐能力特别强，但数学能力很差。有人动作能力很强，协调能力好，但数学能力很差。所以说，一个人聪明与否是很多种成分在里面的，如逻辑、数学、言语表达、动作、绘画、音乐等，它们之间相对独立，一方面不行，另一方面可能很好。”

大脑某些区域受损伤后，从前被这些区域控制的大脑功能可能会释放出来，比如大脑额叶受伤以后一些受额叶控制的功能会表现出来。额叶正常的功能是负责信息转换，灵活处理事情。聪明的人额叶发达，往往善于转换。一旦额叶损伤后会出现持续做同一件事的症状，正是被其控制的一些功能释放出来的结果。虽然有可能会释放一些从前被压抑的“天才”的能力，有的时候也会释放出我们不需要的一些功能，比如将大脑切开后，本来各司其职的两只手，会出现“打架”的情况。说明脑损伤会引发“天才”区域启动的观点还是存在一定问题的。

尹文刚，中国科学院心理研究所研究员、博士生导师。曾任英国伦敦大学高级讲师，1991年在英国伦敦大学学院心理系获博士学位，1983年在中国科技大学研究生院获神经心理硕士学位。他还是美国APA会员、中国康复医学会康复心理学会副主任委员。