額頭大的人就一定聰明嗎？腦科學家魯白講述大腦如何工作

光用一個頭顱的大小，不能簡單地說一個人到底有多聰明。

大腦是如何工作的？這個題目實際上是一個悖論，即用大腦的工作來搞清楚，大腦是如何工作的。清華大學醫學院教授、被湯森路透評為「世界最有影響力的科學家」魯白，昨天在上海科技館首期「科學+X」論壇運用其大腦的工作，讓現場觀眾「腦洞大開」。

前額葉，就像電腦里的內存

每個人都有一個大概3磅重左右，像豆腐一樣的東西裝在頭顱裡面，這個就是我們的大腦。它有五個方面的功能，感覺、運動、記憶、情感和認知，現在的神經科學，對前面四個功能，已經有相當的了解，但我們對認知功能還所知甚少，這是我們用來做邏輯思維和判斷決策的功能。

在講人腦之前，先說一下電腦。買電腦的時候，我們往往考慮兩個指標，一個是硬碟，另一個是內存。硬碟跟人腦的記憶功能一樣，用來儲藏各種信息。內存是用來短暫儲存CPU運算的數據，計算機所有的軟體和程序運作，都是在CPU裡面完成的。也就是說，一個計算機的好壞，很大程度上取決於其內存的質量。

人腦的記憶功能，主要是在大腦的「海馬」里。人腦的內存在哪裡呢？就在額頭這一部分，我們把它叫做大腦的前額葉。幾十萬年里，靈長類的大腦容量增加了一倍，其主要發展的就是大腦的前額葉。說到這裡，我們不得不提到一個對神經科學非常重要的人物——美國的一名鐵道工人Gage。在一次事故中，一根鐵釺插入了他的大腦，損壞了他的前額葉。他的記憶功能奇蹟般地保留了，情緒情感功能問題也不是很大，他最大的問題是認知功能出現了障礙，他對事情的判斷和分析，已經完全不能像一個正常人一樣工作。所以，大家對前額葉的基本功能有了進一步的認識，認為前額葉有一個「工作記憶』功能。工作記憶是什麼呢？它就是一種對信息進行短暫的存儲跟加工，然後指導下一步驟的行動，就像電腦里的內存一樣。

一副撲克牌，就可檢查前額葉是否正常

現在用一個簡單的試驗來說明工作記憶是怎麼回事。猴子在一個欄杆後面，欄杆的前面有兩個凹槽，我們在左邊放一些葡萄乾，再把它蓋上，然後把帘子拉下。這個動作有一段時間的延遲，可以是幾秒鐘到十幾秒鐘。過了這個延遲之後，再把這個帘子拉開，猴子會毫不猶豫跑到有食物的凹槽，把葡萄乾拿出來吃了。這是一個很簡單的工作記憶過程，猴子看到一個信息，在這個信息不存在的情況下，在前額葉進行了儲藏和處理。

從這個試驗來看，可以總結三點。第一，前額葉是一個非常重要的工作記憶機構。當前額葉損壞的時候，這樣一個簡單的工作記憶的工作，就不能做了。第二，信息的儲存，不光有儲存還有加工，這個加工使得它可以有所行動。第三，它的加工是用一個什麼樣的方式呢？是在前額葉裡面有某種神經元，這個神經元有延遲的持續性放電功能，對前額葉的工作記憶是相當重要的。

人是怎麼有工作記憶的？這個檢測非常簡單，大家回家就可以做。拿一套撲克牌，給你看第一張和第二張，當你看到第二張的時候，問你第一張是什麼，以此類推。難一點的，就是看到第三張的時候，問你第一張是什麼。當前額葉受到損害的時候，這個簡單的事情就做不來了。比如一些精神疾病患者，或具有認知障礙，這個試驗就做不好，大家可以回去看看自己的前額葉工作是否正常。

前額葉出問題，就會「一條道走到黑」

再來看一下前額葉的其他功能。當人們開車的時候，如果前面的路被堵住了，會很快反應過來，得要繞著走。這是代表了「翻轉學習」的功能，就是要能糾錯，這個功能對於人類適應外界變化是一個非常重要的功能。當你做一個項目的時候，一個方法試了幾次不成功，你就必須要改變做法。當一個人做某件事情，一直按一個方法做，錯了就是不改，你就會懷疑這個人的精神是不是正常。

還有一個功能叫做整合。當有個人和你談論舊金山的金門大橋的時候，假如你去過那裡，就會馬上在腦子裡面不同的部位顯示出不同的信息，有一個告訴你地理位置，有一個告訴你它的顏色，還有一個告訴你它的形狀。前額葉皮層就有這個功能，可以從不同的腦區域去抓取不同的信息，最後進行一個整合，這也是前額葉最重要的功能。

我再講一個前額葉的功能，就是所謂的目的性行為。當你要做一個事情的時候，可能會有幾個子任務，或者是子目標。在確定子目標的時候，還會確定每一個的可能性。當前額葉出現問題的時候，就會不知道怎麼來安排子目標，也無法實現目標行為。

有的人可能會問，能否根據我們額頭的外部形態，來看一個人的聰明程度。其實這個想法一百多年前在西方就有，人家做的非常細，先畫出來，畫了之後來預見，這是偽科學，是沒有根據的。從進化的過程來看，前額葉會變得越來越大，這是一個方面。其實還有一個更深刻的變化，那就是細胞和細胞之間形成的連接，這才是決定智力最重要的方式。當然，並不是說連接越多就越好，大腦在形成發育過程中，神經元的連接是很多的，後來由於經驗逐漸地積累，一些沒用的細胞凋亡了，一些沒用的連接也去除了。因此，光用一個頭顱的大小，不能簡單地說一個人到底有多聰明。

題圖來源：視覺中國 圖片編輯：曹立媛

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