利維坦按:很可惜,這位偉大科學(xué)家的大腦雖然在死后被分成了240塊,但大部分到現(xiàn)在都已經(jīng)遺失,相關(guān)論文也不是很多。可能我們都或多或少地聽聞過(guò)有關(guān)愛因斯坦大腦的種種神奇的說(shuō)法,但里面可信的內(nèi)容似乎并不多。
據(jù)說(shuō),在愛因斯坦死前,他要求死后他的整個(gè)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(nèi)森“部分”遵照了他的遺愿,處理了他的骨灰,但病理學(xué)家托馬斯·哈維,在愛因斯坦去世僅僅七個(gè)半小時(shí)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(fā)生后,哈維說(shuō)服愛因斯坦的兒子漢斯·阿爾伯特給了他這個(gè)不情愿的許可。古怪的哈維醫(yī)生將大腦放到一個(gè)冷藏箱下面一個(gè)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(yī)院,并時(shí)不時(shí)將其中的一小塊送給感興趣的科學(xué)家。
之前我看過(guò)一個(gè)報(bào)道(文中也有提及),說(shuō)研究者曾將愛因斯坦的大腦和其他85個(gè)大腦進(jìn)行了比較,結(jié)果顯示,雖然這位偉大科學(xué)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(qū)域包含大量皺褶。
這些褶皺是怎么形成的呢?對(duì)大腦來(lái)說(shuō),神經(jīng)元數(shù)目的增加已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了人類顱骨內(nèi)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(jié)構(gòu)的表面。這些皺褶和溝回結(jié)構(gòu)大大增加了新皮層的表面積,為數(shù)十億的神經(jīng)元提供了空間。
這讓我想起上世紀(jì)另外一個(gè)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(xué)研究之用。如果沒有他,我們現(xiàn)今的腦科學(xué)可能也不會(huì)有如此的發(fā)展。
文丨JennyBlair
譯丨怡小怡
△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(chéng)地打開罐子,從里面取出一個(gè)濕淋淋的大腦。他用菜刀切下一塊后,放進(jìn)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(lái)的訪客。
這是愛因斯坦的大腦。這個(gè)老人便是托馬斯·哈維,一個(gè)病理學(xué)家,在1955年給愛因斯坦的尸體剖檢時(shí),取下了他的大腦,而后對(duì)其進(jìn)行拍照,并保存了下來(lái)。這之后的幾十年間,愛因斯坦的大腦受到萬(wàn)眾矚目。上實(shí)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(jì)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(guó),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(xué)醫(yī)院——幾十年前,他就在這里施行了尸檢。
△病理學(xué)家托馬斯·哈維在普林斯頓大學(xué)醫(yī)院,1955年
自那以后,研究人員仔細(xì)研究了愛因斯坦支離破碎的大腦及其照片,數(shù)清了它的細(xì)胞,測(cè)量了尺寸,描述了形狀,還與普通人的大腦進(jìn)行了比較。任何一點(diǎn)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(shí)驗(yàn)想法、靈動(dòng)的想象力,以及數(shù)學(xué)與音樂(lè)才能。
但是,一些專家認(rèn)為這些都是無(wú)稽之談——標(biāo)本的隨意性、研究者的癡心妄想,以及人們對(duì)智力和大腦之間聯(lián)系的模糊理解,使得結(jié)論很值得商榷。
△詩(shī)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(gè)世紀(jì)以前的老思路了。弗拉德·列寧、沃爾特·惠特曼以及數(shù)學(xué)家卡爾·弗里德里希·高斯的大腦都曾被摘取進(jìn)行研究。
△愛因斯坦的經(jīng)典女鞋照
19世紀(jì)的科學(xué)家曾就這兩個(gè)問(wèn)題陷入激烈討論——智慧究竟是源于生理結(jié)構(gòu)還是說(shuō)是一種是生命力——或者說(shuō)甚至是不朽的靈魂——造就了思想。
今天這樣的哲學(xué)分歧也依然存在。一些研究者認(rèn)為,人的智力與大腦中某一區(qū)域有關(guān);一些則認(rèn)為智力與骨相學(xué)相關(guān)。顱相學(xué)是19世紀(jì)的一門偽科學(xué),它認(rèn)為頭蓋骨上的隆起物可以用于解釋人的個(gè)性。這個(gè)綽號(hào)甚至被加在某種功能性核磁共振研究身上,試圖通過(guò)測(cè)量不同時(shí)刻血流量之間的差別,找到特定的思想過(guò)程與某一大腦區(qū)域的關(guān)系。
愛因斯坦大腦的研究人員十分清楚其研究的爭(zhēng)議性。但是,他們相信研究是有理可據(jù)的。1985年,伯克利加利福利亞大學(xué)的神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家瑪利亞·戴蒙德報(bào)告稱,愛因斯坦的大腦中有多余的神經(jīng)質(zhì)。它們支撐著位于左側(cè)頂葉“思想”神經(jīng)的運(yùn)行,左側(cè)頂葉位于左耳后方,掌管著空間關(guān)系和數(shù)學(xué)能力。戴蒙德推測(cè),這“可能反映了,愛因斯坦表現(xiàn)出的過(guò)人的概念思維依賴于對(duì)這一組織的超強(qiáng)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(yǔ)癥與其大腦中神經(jīng)質(zhì)-神經(jīng)元的比例較高有關(guān)。
△這兩張圖片展示了愛因斯坦大腦的左右兩側(cè)
1999年,神經(jīng)系統(tǒng)學(xué)家桑德拉·威特森發(fā)現(xiàn),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(fā)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(shù)學(xué)思維有關(guān)。哈維在1996年也與另一名作者聯(lián)合發(fā)表了一篇論文,認(rèn)為愛因斯坦大腦中的神經(jīng)原密度較大,它們之間的交換速度可能更快。
如上圖所示,在2013年的一次分析中,人類學(xué)家迪安·法克在右額葉上標(biāo)注除了4個(gè)不同尋常的大腦溝回,并從1至4分別標(biāo)號(hào)。據(jù)稱,這一區(qū)域與抽象思維有關(guān)。但是至于標(biāo)號(hào)1至4的溝回是否存在決定性的異常,不同學(xué)者看法也不盡相同。
最近,弗羅里達(dá)州立大學(xué)的人類學(xué)家迪安·法克,在2013年發(fā)表的一篇有關(guān)大腦研究的論文中,描述了大腦表面。她對(duì)哈維拍攝的愛因斯坦大腦的照片進(jìn)行了研究,并將其與另外85個(gè)大腦的表面進(jìn)行比較,從中發(fā)現(xiàn)了許多有趣現(xiàn)象。比如愛因斯坦控制左手的那部分大腦有個(gè)突出的溝回,形如歐米茄的Logo。這一點(diǎn)在弦樂(lè)器音樂(lè)家的大腦中十分突出。而愛因斯坦正是一位經(jīng)驗(yàn)豐富的小提琴家。
從那以后就愈發(fā)怪異了。愛因斯坦大腦中控制語(yǔ)言能力的布羅卡區(qū)異常復(fù)雜,控制嘴巴周圍面部肌肉的區(qū)域卻向前突出(這一結(jié)果正與愛因斯坦吐舌的照片相契合)。法克發(fā)現(xiàn),愛因斯坦的大腦前庭有多余的褶積,而這被認(rèn)為是思想實(shí)驗(yàn)的一個(gè)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(qū)域是否就是決定愛因斯坦想象時(shí)空曲率能力的因素。
△1944年,愛因斯坦在普林斯頓新澤西的家中
“但這些我都無(wú)從證明。我們只是覺得這十分有趣,”萊波雷說(shuō),“這個(gè)大腦與常人的不同,只是它的主人恰好是我們這個(gè)時(shí)代一個(gè)飽受爭(zhēng)議的天才。”
研究人員認(rèn)為結(jié)果令人興奮。但佩斯大學(xué)的心理學(xué)教授特倫斯·海恩斯卻認(rèn)為,這些純屬胡說(shuō)八道。
“如果一開始就帶著‘這是一個(gè)天才大腦’的偏見,那么肯定會(huì)找到一些特別之處以證實(shí)你的偏見。”海恩斯說(shuō)道。他說(shuō),在研究愛因斯坦大腦的文論中,到處都是草率的臆測(cè)。
△愛因斯坦大腦的切片
今年春天,海恩斯嚴(yán)厲批判了《大腦與認(rèn)知》上刊載的九篇有關(guān)愛因斯坦大腦的文章。他指出,戴蒙德有關(guān)神經(jīng)質(zhì)的研究并不盲目,但是精神分裂癥患者大腦中的神經(jīng)元密度也比較大,所以哈維的發(fā)現(xiàn)的價(jià)值值得懷疑。愛因斯坦是否患有讀寫困難癥我們也不得可知。海恩斯認(rèn)為,法克聲稱自己發(fā)現(xiàn)的“隨機(jī)的溝回變化”并不成立,愛因斯坦那段特殊的大腦溝回可能來(lái)自于更具體的原因。
海恩斯并非持此觀點(diǎn)的唯一一人。諾丁漢大學(xué)的精神病學(xué)家莉娜·帕拉尼亞帕安也對(duì)比較不同大腦中褶積的行為提出了忠告。如果是比較兩個(gè)不同物種的大腦,褶積較多的確實(shí)比較聰明。但是,他指出,還沒有人能證明這一結(jié)論同樣適用于人類大腦之間的比較。所以愛因斯坦大腦中這些多余的褶積到底代表著什么,還無(wú)從得知。
波士頓大學(xué)的神經(jīng)病理學(xué)家安·麥基曾對(duì)遭受腦震蕩足球運(yùn)動(dòng)員的慢性創(chuàng)傷型腦部病變發(fā)出警報(bào),她說(shuō),她對(duì)那些認(rèn)為大腦結(jié)構(gòu)是決定大腦功能唯一因素的研究,持懷疑態(tài)度。
△哈維手持保存有愛因斯坦左腦部分的罐子
這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)只是其中的一部分原因。神經(jīng)脈沖在大腦內(nèi)部互相競(jìng)爭(zhēng),時(shí)時(shí)刻刻與遠(yuǎn)處或鄰近的結(jié)構(gòu)相連。如果不考慮大腦各區(qū)域之間的聯(lián)系,這就如同只從建筑物著手研究曼哈頓的商業(yè)情況,而忽視了其交通模式。
“神經(jīng)之間的關(guān)系會(huì)逐漸消失,”麥基說(shuō)道,“這些只有功能性研究才能發(fā)現(xiàn),而研究死后的大腦是無(wú)法做到的。”
霍華德大學(xué)的生理學(xué)教授馬克·伯克說(shuō),哈維神奇的切分方式讓大腦的研究變得很困難,即使有最公正、最先進(jìn)的細(xì)胞計(jì)數(shù)技術(shù)也難以做到。他回想起當(dāng)時(shí)滿懷虔誠(chéng)去拜訪位于馬里蘭州銀泉市的國(guó)家健康醫(yī)藥博物館,最后卻失望而歸,那兒保存著大部分現(xiàn)存的愛因斯坦大腦。
“我只是善意地?fù)u了搖頭,說(shuō)‘真遺憾,它沒有經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的切分’”,伯克回憶道。
但是,即使愛因斯坦的大腦完好無(wú)損,然后再用現(xiàn)代科學(xué)工具進(jìn)行切分,我們可能也還是無(wú)法判定他的卓越才華到底來(lái)自于何處。
哈佛大學(xué)的神經(jīng)學(xué)教授阿爾伯特·戈拉伯達(dá)認(rèn)為,即使讓愛因斯坦復(fù)活,我們也無(wú)法解釋為何他的智力超群。“他的確與眾不同,但你卻不知頭緒,而正因?yàn)槿绱?,他成了一個(gè)偉大的物理學(xué)家,”他說(shuō),“也許是因?yàn)檠芯课锢韺W(xué)對(duì)他的大腦產(chǎn)生了影響吧。”