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《最强大脑》 Kerena解读

《最强大脑》| Kerena解读

关于作者

苏珊娜·埃尔库拉诺-乌泽尔,神经学家,美国范德堡大学心理学与生物科学系副教授,TED 大会演讲人。苏珊娜从经常被大众忽略的神经元数量入手,以一种全新的理论解释了为什么人类比其他物种更聪明。

关于本书

本书是一本探讨人类大脑进化的新锐研究作品,它开创了崭新的研究方法,同时以简明易懂的语言为读者阐明了影响智力水平的因素。更重要的是,本书针对“人类大脑为什么更聪明”这个问题,提出了与以往研究截然不同的全新理论。

核心内容

大脑皮层的神经元数量决定了动物的智力水平,人类大脑皮层中的神经元数量远高于其他物种,所以人类比其他物种更聪明。由于神经元数量越多,大脑的重量越大,对应的身体重量也越大。因此在进化过程中,可用卡路里量的有限性强迫大型类人猿在身体重量和脑子重量之间做出选择。人类因为掌握了烹饪技术而使在短时间内摄入大量卡路里以支持大脑运转成为可能。其他物种则不得不牺牲神经元数量,将摄入的卡路里用于维持身体运转。

你好,欢迎每天听本书,今天跟大家分享一本新书,叫作《最强大脑:为什么人类比其他物种更聪明》。我们先来聊一聊这个书名,我想现实生活中很少有人会被问到“为什么人类比其他物种更聪明”,我们从小到大经常会被问到的问题是“为什么你总不如别人家的孩子聪明”,这就引申出来一个问题,我们能够理解人与人之间的智力是有差距的,那么究竟是什么带来了这种人与人之间、人与其他物种之间的智力差异呢?

我们首先来看一看人类智力水平的巅峰代表,爱因斯坦。爱因斯坦于1955年去世,死后他的大脑被人取出,并从此下落不明。被指控窃取爱因斯坦大脑的美国病理学家托马斯-哈维在接受专访时爆出一个猛料:他为了研究,早已把爱因斯坦的大脑切成240片并随身携带。根据哈维给出的数据,爱因斯坦的大脑重约1230克。可能大家对这个数值没有什么概念,一个成年男子大脑的平均重量是1400克,如果我们用重量来衡量的话,爱因斯坦的脑子是并不出众的。那么,影响智力的因素究竟是什么?

《最强大脑》这本书的作者是个巴西女科学家,名字特别长,叫苏珊娜·艾尔库拉诺-乌泽尔。她也对这个问题非常感兴趣,又正好是搞神经科学的,于是近水楼台先得月,开始试着用科学研究的方法回答这个问题。为了多快好省搞研究,苏珊娜把自己家庭妇女的技能发挥到极致,重口味程度只有你想不到,没有她做不到。她曾经用绞肉机把人脑打成过浆,用切熟食的刀子把人脑切成过碎片。在拿到5斤多沉的半个大象脑子之后,她干的第一件事,就是领着自己9岁的女儿去五金店买了把锯子,亲自动手把大象脑子锯成25片。当然,苏珊娜这么做不是为了满足自己的恶趣味,而是因为她兜里没钱。

我们常说,浓缩的都是精华,爱因斯坦的大脑在重量上不如普通人,那么在其他方面又是如何呢?会不会虽然重量轻了一些,但远多于普通人的神经元数量使爱因斯坦成为了天才呢?要回答这个问题,就得掌握计算大脑神经元数量的方法。传统的计算方法每数一个大脑就需要巨额的资金,苏珊娜囊中羞涩,只能想办法曲线救国。她从家里拿来一台搅拌机,试着把老鼠的大脑和实验用的溶液一起打碎、搅匀,这样只要取一小部分溶液出来,数数里面有多少细胞核,就能推断出整个大脑有多少神经元。被搅匀的溶液比原来要稠不少,苏珊娜一看,这不跟我们每天喝的汤差不多嘛,于是一拍大腿,这种听着都瘆人的方法被命名为“脑之汤”。

有了脑之汤这种方法,苏珊娜把实验室里的老鼠、兔子、猴子都试验了一遍,但这显然不够,要研究神经元数量和大脑重量的关系,除了这些小动物的脑子,还得去找些老虎、狮子、大象的脑子回来研究。苏珊娜通过自己的同行联系到了非洲的一个基金会,这个基金会主要负责照顾被从盗猎者手里解救出来的野生动物。这些动物在得到救治之后,有的会被世界各地的动物园买走,有的则会被科学家买走当作实验样本。

苏珊娜自己没钱买,只能厚着脸皮开口跟同行借。她的这位同行呢,不仅很大方地借了半个大象脑子给她,还邀请她现场参与取出脑子的过程。于是苏珊娜兴致勃勃地提着小皮箱从巴西来到非洲,亲手取出了大象的脑子,并带了半个回国。一回到巴西,就出现了我们之前提到的那幕:因为舍不得斥巨资购买切割仪器,苏珊娜用一把从五金店买来的锯子完成了切割大象脑子的重任。这里要多说一句,虽然苏珊娜的研究过程听起来有一点恐怖,但所有在研究中使用的动物都是合法获取的,不存在虐待动物的问题。

尽管作者的研究过程里少不了各种飞禽走兽,但《最强大脑》这本书主要讨论的还是咱人类社会中常见的三个问题:都说“人类是万物之灵”,是因为我们的大脑进化开了挂吗?为什么别人家的孩子总是比我聪明?为啥爹妈总说,要想抓住男人的心,首先得抓住男人的胃?

第一个问题,人类之所以成为万物之灵,是因为我们的大脑进化开了挂吗?

乍听起来,人类成为万物之灵是因为我们的大脑进化开了挂了,就好像是被上帝之手点化了一般,拥有了神奇的力量。虽然我们跑得没猎豹快,长得没长颈鹿高、块头比不上大象、聪明程度跟大猩猩不相上下,但是我们人类发明了互联网、制造了手机,让知识能够通过听书这样一种高效的方式得到传播。从这个角度看,问苍茫大地谁主沉浮?

但在本书作者苏珊娜眼里,什么上帝之手,完全是人类的意淫。人类的大脑之所以展现出异于其他物种的高级能力,不是因为我们天生神力。作为灵长类动物的一员,人类的大脑严格遵循了灵长类动物的演化规则。也就是说,虽然我们统治了世界统领了其他物种,其实我们只是遵循了进化规律的普通生物。我们的大脑进化规则跟其他灵长类生物没啥区别。虽然进化规则没什么特殊,但实际上人类大脑本身还是比其他灵长类动物特殊。为什么这么说呢?下面跟大家分享的三个数字应该能够说明这个问题。

第一个数字是7。相对于同等体型的非灵长类动物,人类的脑子足足大了7倍。想象一下,如果你的脑袋只有拳头的一半大小,还能有高大威猛的感觉吗?自称万物之灵的时候,是不是底气不太足了?第二个数字是25。人类的大脑堪称能量消耗界的大胃王,虽然体积不大,但每天消耗的能量占人体全部耗能的25%。夸张一点说,在你每天吃的三顿饭里,至少有将近一顿是专门为你这颗智慧的脑袋吃的。不吃饭亏待的不是你的胃,而是你的大脑。这样咱们就不难理解,为啥有的小姑娘一说减肥就节食,一节食整个人就看上去晕乎乎的,饿着饿着身体能饿过劲儿,大脑挺不住呀。第三个数字是1/3。咱们总说人类的近亲是大猩猩,大猩猩的智力在动物界傲视群雄。但事实上,大猩猩脑子的体积只有人类大脑体积的1/3,在人类面前,这种脑容量只能说不值一提。

既然看起来很特殊,为什么苏珊娜在研究之后会得出人类大脑很普通的结论?这就不得不讲到一个比较拗口的概念:神经元缩放规则。什么是神经元缩放规则?简单来说,就是每种动物的大脑在进化过程中,都要遵循一定的规则。这种规则规定了神经元数量和大脑体积之间的关系。有的动物进化程度比较高,在相同体积的情况下,能拥有数量更多的神经元。有的动物进化程度比较低,在相同体积下,神经元数量比较少。需要注意的是,所有动物大脑的重量和体积呈正相关的关系,体积越大,重量也越大。所以在研究的过程中,有的科学家把体积当作参数,有的科学家把重量当作参数,但他们得出的结论是大致相同的。

比如以老鼠为代表的啮齿类,它们就属于进化程度比较低的,大脑体积不大,拥有的神经元数量也很少。人类作为一种极其聪明的物种,拥有高达1000亿个神经元。如果我们不幸地遵循了老鼠的神经元缩放规则,为了保持1000亿个神经元,我们的大脑重量就得超过60斤,对应的体重将高达80吨。一个80吨重的人,大概只能跟鲸鱼一样在海里漂着啦。

万幸我们没有遵循啮齿类动物的神经元缩放规则,我们是灵长类呀。作为一个普通的灵长类,普通地遵循了灵长类的神经元缩放规则。作为进化程度比较高的物种,灵长类挣脱了更多神经元意味着更大脑子的魔咒,它们的大脑皮层和小脑神奇地在更小的体积里塞进了更多的神经元,在智力水平上把其他物种远远甩在身后。所以说,我们人类的大脑是当之无愧的最强大脑,我们确实比其他物种更优秀,但这并不是因为我们的进化开了挂。

想必很多人都问过自己:为什么别人家的孩子老是比我聪明?

聪明其实是一个比较难量化的概念,是一种表象,它背后隐藏的是一种叫作认知能力的东西。一般来说,认知能力越高,人就越聪明。在苏珊娜之前,科学家已经达成了共识:认知能力跟大脑中的神经元数量密切相关。人类的大脑可以简单分成三个区块:大脑皮层、小脑和剩余脑区。苏珊娜想要知道具体是哪个区块的神经元数量决定了认知能力。经过一系列复杂的实验,苏珊娜得出结论:认知能力只与一个东西有关系,那就是大脑皮层中的神经元数量。回到咱们举的这个例子上,别人家的孩子比你聪明,不是因为他经常动脑爱喝六个核桃,而是因为他大脑皮层中的神经元数量完爆你。

接下来,我们就详细讲一讲苏珊娜的实验过程。首先,她得明确到底什么是认知能力,认知能力到底能不能和聪明画上等号。认知能力虽然听起来很高级,但它并不是人类独有的,很多动物都拥有这项能力,比如乌鸦喝水故事里叼石子儿的乌鸦,马戏团里会数数的大猩猩,能在镜子里认出自己的海豚。每当这些动物在认知能力的帮助下做出某些行为时,最常得到的夸奖就是聪明、通人性。但是有位叫作罗伯特·迪纳尔的科学家,觉得这样不咸不淡地夸奖动物两句很没劲,要玩儿就得玩儿个大的,给动物打分,排名,看看谁才是最聪明的。

在咱们人类世界,判断人聪不聪明有个非常简单粗暴的方法:考试。只要别人家孩子考的分高,你妈就能指着鼻子骂你不够聪明。能不能把这个方法用到动物上,给它们也打打分?于是,罗伯特根据不同动物的体型、生活习性和兴趣的差异,设计了一连串实验,然后根据动物的表现给它们打分。罗伯特使用的这种区别对待的实验方法非常好理解。同样是做实验,你把一根香蕉放到大猩猩面前和放到一只小狗面前,那吸引力能一样吗?你能因为大猩猩对着香蕉哗哗流口水,就说它不如小狗聪明吗?经过罗伯特一通折腾,虽然没能搞清楚到底哪种动物最聪明,但他发现了一个对大脑研究非常重要的结论:动物在实验中的得分高低,与它们的全脑重量和大脑皮层重量息息相关,脑子越重或者大脑皮层越重,认知能力就越强。

但是起决定作用的究竟是整个脑子还是只是大脑皮层?苏珊娜开始了第二步的研究。这一次,她搬出了脑之汤这个秘密武器,把目标锁定在大象脑子和人脑上。苏珊娜想要知道,这两个脑子在重量上的差异,有没有造成神经元数量的不同,从而导致了认知能力的显著差异。在实际操作的过程中,找到人脑相关的数据很简单,麻烦的是确定大象脑子的数据。通过把大象的脑子打成黏黏糊糊的汤,苏珊娜克服了这个难题,找到了问题的答案。

摆在我们面前的有三组数据:人类和大象的认知能力、人类和大象的全脑重量、人类和大象的大脑皮层神经元数量。人类显然要比大象聪明,我们会说话、会写字,还能把大象拉到实验室里研究一番。但是人类的全脑重量只是大象全脑重量的三分之一,所以首先可以排除全脑重量对认知能力的影响。我们再来看大脑皮层神经元数量,整个大象脑子总共有有2570亿神经元,但是其中98%的神经元居然都存在于大象的小脑。在大脑皮层神经元数量这个最关键的数据上,大象只有可怜巴巴的56亿,无法与人类的160亿神经元相提并论。这样一来,苏珊娜就证明了我们在前面说到的结论:脑袋重量并不重要,大脑皮层的神经元数量才是决定人类聪明与否的关键。那为什么人类大脑皮层的神经元数量就比别的物种多呢?

第三个问题就不像前两个那么复杂啦,这个问题与吃有关,你知道爹妈为啥总说要想抓住男人的心,先得抓住男人的胃吗?

这个说法乍听起来很有些封建意味,好像什么容貌、内涵、家境都是次要的,想抓住好老公,姑娘们得有豁出去当老妈子的气概,任劳任怨,煎炒烹炸。特别是现在 O2O 产业发达,甭说外卖,只要你有钱,星级酒店大厨都能请上门来在家做菜,所以很多姑娘都不爱听这句话,总觉得是在给她们灌迷魂汤,鼓励她们为家庭奉献。其实呢,还真不是。现在咱们网络上有不少做菜节目,是不是都是小鲜肉围裙一围,颠着大勺给观众做菜?是不是人家咔咔咔一切菜,你就俩眼止不住往外冒红心,分分钟意淫你俩手拉手走向幸福新生活?为什么做菜这件事儿对男女都有这么大的性吸引力呢?是你贪吃吗?不是。

我们人类之所以非常看重烹饪,造出“善烹小鲜,可治大国”,先抓住男人的胃这种车轱辘话,是因为要是没有烹饪啊,咱们还在树上爬呐。烹饪让我们进化成人,所以在人们的潜意识里,会做饭跟有能力挂上了钩,这能力放到生活中,就是“好老婆真体贴”,放到工作上,就是“皇上英明”。这件事儿到底有没有这么玄乎呢?咱们从科学的角度讲讲看。

咱们人类跟植物最大的不同是什么?没长一身大树叶子,没法进行光合作用,每天晒晒太阳喝喝风,不出半个月,饿死了。所以人类还没完全进化成功,跟其他灵长类的兄弟姐妹住在森林里的时候,每天的头等大事就是找吃的。想象一下啊,早上天刚蒙蒙亮,作为一个没有任何武器的动物,你的早中晚饭哪里来?只能采集一下植物的果实,偶尔能吃上点儿水果,和其他人一起抓只兔子回来生啃,已经是能在心里偷笑好几天的大餐了。

咱们来分析一下这些食物,蔬菜和水果都是野生的,一年四季随天气变化,整体上夏天和秋天比较多,冬天和春天能吃的少。兔子这类的小动物,不是每天都能吃得上,而且在重量相同的情况下,生肉能提供的能量比熟肉能提供的能量少很多。所以很有可能你一路狂奔、围追堵截、辛辛苦苦抓回来的兔子给你提供的能量,还不如你抓它耗费的能量多。所以说,在没有掌握做饭技能的时候,人类的生活是非常单调的,睡醒了,起来找吃的,吃一吃,再去找,一会儿吃一会儿找,一天很快就过去了。这种觅食过程是非常低效的,人类摄取的能量也只够日常消耗,一个个非常苗条,没有减肥困扰。

我们前面提到过,人类的大脑堪称能量消耗界的大胃王,每天摄入的25%的能量得用在大脑身上。不过在进化早期,大脑的地位并没有这么重要。因为觅食能力相对低下,人类和其他动物一样,摄取的能量绝大部分被用于维持身体机能运转。脑子这种东西,既然每天只摘摘果子,应该也不太能用上,就少分点儿能量给它吧。虽然听起来比较轻松,但少分点儿能量给大脑其实是个复杂的过程。大脑消耗能量的多少跟其拥有的神经元数量密切相关,神经元数量越多,人越聪明,大脑耗能越大。这时候我们发现,分配给大脑的能量变少了,我们就自然而然地更笨了。

突然有一天,人类掌握了烹饪技巧,世界就变了。同样是围追堵截抓到的兔子,烤过之后不仅香喷喷的,吃完还更不容易饿了。人类在同样的时间里,耗费同样的体力,能够获得更多的能量。在现代世界里,获得更多的能量可能不是一件好事情,因为它几乎等同于你要发胖了。但是在进化的过程中,更多的能量意味着人类有机会把多出的能量分配给大脑。久而久之,大脑就有机会拥有更多的神经元,变得更聪明,聪明到学会耕种、学会畜牧,开始农业文明。从这个角度看,如果没有某位祖先在某天突然掌握了烹饪技巧,我们的大脑还会和其他近亲一样,只能沦为身体的附庸,起不到决定性作用。所以我们在潜意识里把烹饪视为极其重要的技能,进而影响了我们对其他人的判断。

这本书到这里基本就讲完了,我们回过头来看一下。这本书道出了一个关于人类为什么会成为万物之灵的秘密,那就是拥有一个沉甸甸的大脑袋并不代表聪明,大脑皮层神经元数量越多才越聪明,人类的烹饪技术使人类吸收了更多能量补给大脑,使大脑在进化过程中产生了更多神经元,人也变得更聪明。这本书在大量实验的基础上,让我们用一种更理性的视角看待人类在动物世界中的位置。我们的大脑非常卓越,我们的大脑皮层拥有远超过其他物种的神经元数量,为我们提供了优秀的认知能力。在这些认知能力的帮助下,我们学会了耕种,创造了文明,以其他物种难以想象的方式生活在这个星球上。但我们又是普通的,我们是普通的灵长类动物,遵循灵长类动物的进化规律,和其他物种和平共处。人类之所以走到今天,既是命运的偶然,也是进化的必然。

撰稿:Kerena 脑图:摩西 转述:于浩