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探索大脑的奇妙世界

2009-04-21

发明与创新·大科技 2009年4期
关键词:胶质皮层通感

科学天才

1955年,在爱因斯坦去世的7小时后,普林斯顿病理学家HarveyThomas解剖了爱因斯坦的大脑并报告说没有看出特别之处,仅有衰老带来的微微皱缩,以及比平均尺寸略微小一点。Marian Diamond是加州伯克利大学的神经科学家,上世纪80年代早期,她分析了几片取自爱因斯坦大脑前额叶及顶叶的脑片。这几个区域属于“联合”皮层的部分,与高级思维有关。通过与其它11个对照大脑的相应组织切片比较,她发现爱因斯坦的大脑中胶质细胞/神经元的比例高于常人。鉴于组织保存和切片的方法,胶质细胞的绝对值难以测得,不过看上去爱因斯坦大脑左项叶的胶质细胞是正常数量的两倍。

90年代中期,另一项研究则把注意力投向爱因斯坦右前额叶的外层数毫米的皮层组织。该区域与工作记忆、计划安排、智能行为的调节、运动协调等有关。伯明翰州阿拉巴马大学的Britt Anderson报告称,此处神经元的数量与大小显示与常人无异,但皮层厚度比平均值更薄,所以说爱因斯坦的皮层神经元比常人堆积得更为紧密。Anderson猜测更紧密的堆积可能加快神经元之间的交流。

随后,1998年Witelson研究了爱因斯坦的大脑照片。他发现只有顶叶比较特别。爱因斯坦该处的尺寸比平均值宽15%,于是大脑形状更符合球形。其次,该脑区两条主沟(major groove)合并成一条大沟(furrow),据Witelson推测,这会造成局部环路高度整合。此外,正常大脑并不对称,而爱因斯坦的顶叶却是对称的。综上结果,在某些对空间和逻辑能力很重要的关键脑区,可能爱因斯坦的大脑结构与众不同。

“天才技艺可能以

高级认知为代价”

天才总是在某个方面有不可思议的记忆力,其神经心理学基础尚不清楚。一些研究人员称天才的技能来源于不断地练习,有的天才显然是过度痴迷和集中精力于某项练习。也有些研究人员则认为大脑的发育偏差会导致一小部分人对细节问题过分专注,却对整体视而不见。

澳大利亚悉尼才智中心AllanSnyder的研究则想说明,每个人都有可能成为天才。他相信部分“基于规则”的高级认知的关闭可以造就天才。这类高级皮层认知功能通常负责更高效的思考和归纳概括的能力,正常情况下将大量基本的下意识信息转化为有用的有意识的概念。Snyder利用跨颅磁刺激(用一束磁脉冲无损防地暂时中断高级脑功能),使志愿者的一小块大脑皮层失活,然后要求志愿者画画,校勘,或完成复杂运算。他发现普通人的上述技能会因此提高。如此说来,也许只有当大脑一些部分失去活性,记忆力和信息处理能力才会达到极限。

超感

我们大多数人眼睛里有三类光感受器以感知色彩,但还有些人有四类,因此他们的颜色感知多了一个维度。这些所谓的四色视者无一例外都是女性,因为相关基因位于X染色体上。有位受到研究的四色视者从事室内装饰,她会对一般人眼中的米色系列敏感——因此可见有时超感也发挥不出优势。

还有一类超级味觉者,味蕾比常人多,感觉到的味道也就更强。敏锐的听觉大多发生于青年人,能听到高达20000赫兹的频率,年纪大了就听不到高于8000赫兹的声音了。不过,大脑的超感并没有什么特别。貌似人类感觉皮层能处理感觉器官传来的所有信息,局限大脑的只是输入的信息量多少,而非处理信息的灰质。

然而,还有一种情况似乎是大脑自己拓展了感官的边界,叫做通感。感官经验相互牵扯,一种感觉唤起另一种感觉。有的人听到某种声音或看到字词数字,会产生颜色感觉。有的人听到声音的同时还有触觉感受,抑或是味觉感受的同时唤醒形状知觉。有种理论认为大脑不同的感觉区域之间连接加强是造成通感的原因。

每23人中1人具有通感,通感有家族遗传性,也就是说有遗传成分的影响。然而我们平常也会用到“有形的味道”或“柔软的声音”等等修辞手法,或许意味着这种超常的心智能力可能我们每个人都至少在某种程度上有所体验吧。

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