年度熱門·切開愛因斯坦的大腦，感受到一種王之蔑視

關於天才

陳超娜，溫文爾雅，擅長吊打。

我所尊敬的一位老師曾經說，所謂成長，就是越來越心平氣和地意識到這個世界上有些事情，你就是做不到。

所以，包子鋪今天給大家來一碗天才們的腦切片。

在上菜之前，我們要先介紹一些烹調腦切片時經常使用的手法，一方面利於大家咀嚼消化，另一方面也體現了本店獨樹一幟的逼格。

當然了，小本經營，點到即可。

【烹調手法簡介】

關於大腦的研究是神經科學（neuroscience）的一個主要分支，從宏觀上來說主要包括對於大腦的物理解剖結構（structure）以及大腦功能（function）的研究。研究對象可以是整個大腦，單個以及多個腦區組成的神經網路甚至是單個神經元細胞。

由於其複雜精細的結構和極不耐操的質地，科學家們發明了多種多樣的方法試圖（但並沒有完全成功）對付它。簡單粗暴的實體解剖容易對重要腦組織造成不可挽回的傷害，操作過程中所呈現出來的血腥暴力場面也不太符合科學家們對於自己文質彬彬高高在上的設定，所以腦神經成像（neuroimaging）成為了研究人類大腦活體的主要方法之一，比如功能磁共振成像（fMRI），其原理簡單來說就是利用磁場來探測大腦神經元血液動力的變化，進而來測量這些神經元的活動情況。

記不住沒關係，操作起來特別簡單，就是有一個圓筒型的大機器，讓你脫光了（一般來說會讓你換上確保是不含有金屬材質的衣服），直挺挺地躺進去，全程盡量保持不動就行了。

（圖片來源：http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2003/press.html）

也可以有一些更為精細的研究方法，比如利用微電極對單個神經元的活動進行測量，但是因為要將電極植入到腦區，所以一般常見於動物實驗中（比較受歡迎的有大鼠，大兔，大貓），也有一些研究可將這種方法短期地應用在由於疾病以及意外損傷需要進行開顱手術的患者（在患者及家屬同意的前提下）。

（圖片來源：http://www.nature.com/nrn/journal/v5/n11/box/nrn1535_BX1.html）

光有炫酷的技術是不夠滴，要對一個人的大腦進行具有一定科學行的判斷，還需要精心設計的實驗和強有力的對照組。

比如，如果我想研究某天才 A 的大腦結構和功能，理想狀態下，我就需要找到一個同年齡、同性別、同等水平的生活環境但只是普通人的對照個體 B。如果我想進一步確認天才 A 的某個腦區確實使其獲得了不同於其他人的能力，另一個比較理想的對照組就是因為某些原因缺失了這個腦區的個體，看這個能力是否在這些個體中有所損傷。

當然，以上這些從某種程度上來說都還是一種推測，如果想要進一步確認因果關係的話，那就需要一些勇氣和想像力了，嘗試利用實驗操作（比如神經遞質和輕微電擊）來改變和控制大腦的活動以及個體的行為，當然到目前為止大部分此類實驗都還停留在動物實驗的階段。也有一些例外的，我在今年年初的 seminar 時見過到一個研究組利用直接在大腦上植入電極對於神經元的刺激來改變人類大腦對於長時記憶的提取，在他們所展示的研究成果中，已經實現了通過改變植入電流的信號在短時間內改變人類大腦對於面部的記憶和識別功能，頗有點魔幻現實主義的意思。 或許在未來想改變某個人的記憶和行為，並不需要像電影里所展示的催眠師們那樣大張旗鼓地折騰（貌似很多人以為學心理的都可以干這個），插一個電極就輕鬆搞定了呢。

不可否認，能改變甚至是控制人的行為，這大概也是心理學（力圖實現）最有魅力的地方之一。

嘮叨完了，上菜。

據某位匿名用戶說，天才是 99% 的努力 + 1% 的天分。

下圖中愛因斯坦的大腦笑了。

王之蔑視，你們先自行感受一下。

（圖片來源：http://brain.oxfordjournals.org/content/136/4/1304.short）

怎麼樣，是不是什麼也沒看出來。很正常，沒有對比就沒有差距。如果你把你的大腦放到邊上比較一下，或許就能看出什麼來了。

幸好科學家們已經幫我們找好了替死鬼們，啊不，是對照組（即與愛因斯坦同性別，同年齡的人們的大腦）。我們只需要站在巨人們的大腦上四處張望一下就可以了。

下圖為與對照組相比，愛因斯坦的大腦在外部結構上可能存在差異的一些區域。

概括起來，愛因斯坦的大腦在重量（被認為與智力水平相關）和整體的解剖結構上與常人無異，但是在個別腦區中卻存在著顯著差異，其中最突出的差別位於頂葉（parietal lobe，如下圖高亮部分所示）。愛因斯塔的大腦在這個區域比對照組要大 15%，並且很可能含有更高密度的神經膠質細胞（glial cell），而頂葉一般被認為與視覺加工、空間認知和數學能力息息相關。

（圖片來源：https://en.wikipedia.org/wiki/Parietal_lobe）

大 15%........數學好，物理好，怪我咯.........

在有了腦成像技術之後，科學家們就不再滿足於去挖死人的大腦了（愛因斯坦的大腦最後被分為 240 個切片並置於幾個不同的地點進行保存）。在一項對於傑出音樂家的研究中，科學家們發現這些音樂天才們的大腦有一個有意思的共同之處，負責聽力的一個腦回（Heschl』s gyrus，如下圖所示的第 2 列）是普通人（下圖的第 1 列）的 2.3 倍大，也比一些同年齡的業餘愛好者（下圖第 3 列）要大一些。在聽到同樣的樂曲時，音樂家們在這個腦區的激活水平也遠遠高於普通人。

（圖片來源：http://www.nature.com/neuro/journal/v5/n7/full/nn871.html）

嗯，下次別人向你推銷高檔耳機的時候，你不要說跟人解釋說你是『木耳』，你要一本正經地說『哥們啊，不是我不想買，是我這裡的腦迴路沒長好，用不上啊……』。o(╯□╰)o

嘿，又學了一招不是？

當然對於我們這些僅僅夠格當對照組的凡人來說，一個令人振奮的消息是大腦的可塑性（plasticity）。一些後天的訓練不僅僅能使我們更為熟練地掌握某種技能，更有趣的是，它們也可以在一定程度上改變我們的大腦結構。比如長時間練慣用某一隻手彈奏樂器的音樂家，控制這隻手的單側腦區（如下圖中手指所對應的運動皮層）就會比另一側同區域的腦區要更為發達一些。

（圖片來源：http://www.americanscientist.org/issues/pub/2010/4/the-widening-gyrus）

不單單是練習彈奏樂器，玩一些遊戲，比如變魔術，也可以改變我們的大腦結構。在一項發表在 Nature 的研究中，科學家們讓 24 名被試參與學習一些魔術的基本技巧，發現與參加訓練之前（如下圖右下角的第一列，即 Scan 1）相比，她們大腦的灰質（gray matter，是神經元主要集中的地方）在訓練之後（如下圖右下角的第二列，即 Scan 2）顯著地增加了。

（圖片來源：http://www.nature.com/nature/journal/v427/n6972/full/427311a.html）

更為有趣的是，由於參加訓練的被試們都不是職業的魔術師（即訓練結束後就沒有反覆強化），大腦的這種改變並不持久。在 3 個月之後，他們大腦的灰質含量就已經又有所下降（如上圖右下角的第三列，即 Scan 3）。

所以，總的來說，在想方設法給自己偷懶這件事上，我們的大腦都是卓越的天才。

覺得自己棒棒噠。

【結語】

前段時間看到朋友圈裡不少專業的 PhD 們都在給大一新生們選專業支招（哎，據說香港回歸的時候，你們這一代還沒出生！）。

要我說，與其和十七八歲的娃娃們談理想談情懷，還不如去做個全腦區結構掃描吧。

Well, I am just kidding.

客官們，有緣咱們下次老地方見咯。奏是這樣。