如何让大脑更聪明？（二）长跑促进大脑变大

隽武　清风

拥有一个聪明的大脑，或者让你的后代更聪明，这几乎是每个人的梦想。这也许因为，聪明的人拥有各种各样的优势：他们在生活中会得到更好的教育，获得更好的工作，挣更多的钱，并且可能活得更长久。

在这一系列文章的第一篇，我们阐述了智力和心理学的某些关系。今天我们将回溯人类大脑的发展与体育运动，具体说是大脑与任何体育运动的基础能力之一——跑步——的关系。

智力取决于大脑体积相对于身体的大小吗？

多年以来，科学家以大脑体积相对于身体大小的方法来衡量动物的智力程度。例如，虽然人类的大脑并不是地球物种中体积最大的，但相对于人类的身体大小而言是非常大的。

目前，英国伦敦大学学院、德国康斯坦茨大学和马克思普朗克鸟学研究所组建的一支科学研究小组发现大脑体积和身体大小两个因素之间的关系与不同物种不同进化机制密切相关。至关重要的是，研究人员发现衡量动物智力程度的主要因素是身体大小，而不是大脑体积。例如，蝙蝠的进化历史显示它们身体减小的速度快于大脑体积，从而逐渐增大了大脑体积的相对大小。因此，体形较小的蝙蝠能够进化提高飞行机动性，其聪慧的大脑可在杂乱的环境中觅食。这项研究报告发表在《美国国家科学家学报》上。

这项研究的负责人杰伦·斯马尔斯说：“当使用大脑体积相对于身体大小作为智力衡量标准时，这个假设总是以大脑体积的变化为主。目前，最新研究显示动物大脑体积和身体大小之间的关系比之前预想的更加复杂。身体大小的变化并不取决于大脑体积变化，反之亦然。此外，大脑体积和身体大小的独立性变化属性，在不同物种之间是完全不同的。”

英国伦敦大学学院研究人员收集了数百种现代和远古灭绝的蝙蝠、食肉目动物和灵长目动物的大脑体积和身体大小数据，之后绘制出每一物种历史进化的大脑体积和身体大小的对比图。历经数百万年，除了蝙蝠之外，多数动物的身体增长速度快于大脑增长速度。

考虑到这些差异性，研究人员认为大脑体积的大小并不是衡量物种智力程度的重要依据，而是身体大小这一因素。

人类的聪明得益于身体耐力吗？

然而，一些科学家提出了关于人类进化的新观点：我们现在之所以这么聪明，部分是由于几百万年前，我们比大多数哺乳动物在远足或长跑方面更胜一筹。人类的大脑因运动而成型、锐化——于是乎，我们仍需经常锻炼来使大脑以最佳状态运转。

身体耐力对人类进化的作用一直深深吸引着人类学家，并一度引发过流行的理论。2004年，美国哈佛大学的进化生物学家丹尼尔·E·利伯曼和犹他大学的丹尼斯·M·布兰布莱在《自然》杂志上发表过一篇影响深远的文章《耐久性长跑与人类的进化》。他们认为，我们的二足动物祖先存活下来的原因是持久奔跑。通过绝对的耐力逮住速度更快的猎物，或跑或走始终跟在猎物后面直至它们筋疲力尽。

耐力带来食物提供生存所需的能量，因而最初的长跑能手得以延续基因。如此看来，自然选择让早期的人类变得愈发体格强健，利伯曼博士及其他科学家写道：他们的身体进化出长腿、短趾、少毛和复杂的内耳系统以保证直立行走时的平衡与稳定——运动塑造了人类的形体。

而与此同时，人类也出现了另一项进化特征：变得更聪明、大脑体积迅速增长，很多科学家一直以来都认为这与运动没什么关系。人类学家称，基于我们现在的个头、再比较其他哺乳动物，我们大脑的体积是应有的3倍大。

进化学家曾把这种“特大号大脑”的现象归因为食肉以及我们祖先的社交需求——这或许是最具决定性的原因。早期人类的打猎行动需要以群体为单位谋划实行，这便要求有精密的思维模式。于是，科学家得出推论：善于交流的人获得了进化上的成功。据此推论，大脑进化是由于人需要思考。

长跑可能促使人类大脑变大

现在一些科学家也认为，体力活动也在人类大脑体积变大中发挥了重要作用。2012年1月在《英国皇家学报B》上发表了关于人脑进化一文的美国亚利桑那大学人类学家戴维·A·里奇伦持这样的看法。

为证明此论点，他和自己的同事们开始在现有数据中探寻哺乳动物大脑体积与耐力的关系。研究对象包括狗、豚鼠、狐狸、小鼠、狼、大鼠、灵猫、羚羊、猫鼬、山羊、绵羊和非洲大羚羊。学者们发现了一个明显的模式：像狗和大鼠这样天生具有高耐力、据推测已进化上千年的物种，大脑的体积相对身体的大小而言比例更大。

研究者还查看了近期的一些实验结果，其中小鼠和大鼠被系统地培育成马拉松运动员。那些自觉主动地在转轮上跑得更久的实验室动物被挑选出来进行交配，最后得到一种“长跑健鼠”。有趣的是，几代下来，这些动物体内促进组织生长与健康的物质开始原发性地呈现高浓度，包括一种称作脑源性神经营养因子（ BDNF）的蛋白。这些物质对于身体的耐力表现十分重要，也促进大脑生长。

戴维·A·里奇伦等根据上述实验结果提出，体力活动有可能曾帮助早期人类变得更聪明。他说：“我们认为，在早期从事采集和狩猎活动的祖先中，那些更强壮、更积极的人得以存活——就像实验室的长跑健鼠一样，把自己的生理特征遗传下来，耐力不断增加，也包括BDNF水平的提升。终于，早期运动健将的体内聚集了足够的BDNF，以至于有一些可从肌肉转移至大脑，从而推动了脑组织的生长。”

这些早期的人类继而开始运用他们逐渐壮大的能力，去思考和推理更好的捕猎方法。从进化角度来看，他们成为了营养最佳、最成功的物种。因运动而智慧，又因智慧而使运动更有效率。

最终，良性循环导致人们能够理解高深的数学，能够发明出iPad。不过这都是很久很久以后的事情了。

里奇伦博士的文章合作者、美国伊利诺伊大学香槟分校人类学副教授约翰·D·波尔克说，从广义上来讲，如果体力活动曾经帮助过我们的大脑发展成型，那么，它现在仍可能对大脑的健康具有重要意义。此观点是有科学支持的。他说，最近一些研究显示，“定期锻炼，就算只是走走路”也会让人心智更强健，“从幼年到老年都如此”。

值得注意的是，里奇伦同时说，认为追着猎物长跑促使大脑进化的假说当然只是个假想，而且几乎无法证明。但这假说太引人注目了，曾与上述新论文作者合作过的哈佛大学利伯曼博士称：“我毫不怀疑健壮身体与聪慧大脑间的联系有着深厚的进化基础。这种联系把‘追逐你的记忆这个短语变得比以往理解的意思更字面化了。这足以成为我们马上积极锻炼起来的强大

动力。”endprint