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爱因斯坦大脑与众不同:神经分布密度更高

2012-11-30 15:53 佚名 华盛顿邮报 阅读 0
核心摘要: 爱因斯坦的大脑一直是科学家研究的热点。近期对14张新发现的大脑切片分析显示,这位物理学家的脑部结构确实与众不同,包括更高密度的神经分布和独特的沟回褶皱。研究指出,其左侧大脑控制面部和舌头的区域以及前额皮质更为发达,可能与抽象思维能力有关。科学家认为,爱因斯坦的天才是先天大脑结构与后天环境共同作用的结果。

爱因斯坦的大脑一直是科学家们感兴趣的研究对象。近期研究发现,这位大物理学家的脑部结构在许多方面确实与众不同。北京时间11月29日消息,据美国《华盛顿邮报》报道,爱因斯坦通常被视为天才,但他究竟如何成为天才?许多研究人员认为,爱因斯坦的大脑必定与众不同,这使他能够提出相对论及其他构成现代物理学基础的超前理论。

近期对14张新发现的爱因斯坦大脑切片进行的研究显示,这位大科学家的大脑在许多方面确实独特。这些切片是爱因斯坦去世后保留下来用于研究的。科学家们目前仍不清楚爱因斯坦大脑中那些额外的褶皱和沟回如何转化为其惊人的思维能力。

爱因斯坦大脑的故事始于1955年。这一年,诺贝尔奖获得者、著名物理学家阿尔伯特·爱因斯坦在普林斯顿逝世,享年76岁。他的儿子汉斯·阿尔伯特和遗嘱执行人奥托·纳散授权病理学家托马斯·哈维保存一些爱因斯坦的大脑切片用于科学研究。哈维对大脑进行了拍摄,将其切成240块并置于树脂中,随后进一步切成多达2000片薄片用于显微镜研究。

在过去的数十年间,科学家们仅发表了6篇基于这些散落样本的同行评议论文。其中一些研究确实发现了爱因斯坦大脑的有趣特征,包括某些区域神经分布密度更高,以及更高比例的神经胶质细胞——这些细胞负责传递神经脉冲信号。两篇基于大脑整体解剖学的研究,包括人类学家、佛罗里达州立大学的迪恩·福柯于2009年发表的文章,指出爱因斯坦的大脑顶叶拥有非常独特的沟回和褶皱,这可能与其惊人的物理思维能力有关。

在本月16日发表于《大脑》杂志的文章中,福柯与新泽西州罗伯特-伍德·约翰逊医学院的神经学家弗里德里克·莱玻尔以及陆军国家健康和医学博物馆的阿德莱尼·诺尔合作,对哈维家族捐赠的14张爱因斯坦全脑图像进行了分析,这些图片此前从未展示。文章还包括哈维家族提供的“路线图”,记载了爱因斯坦大脑整体与240块部分及切片之间的位置对应关系。

研究小组将爱因斯坦的大脑与85位其他人的大脑进行对比,发现这位物理学家的脑部确实存在不同寻常之处。尽管爱因斯坦的大脑尺寸并不突出,但其某些区域的沟回和褶皱结构发育异常。例如,其左侧大脑负责将感觉信息输入面部和舌头运动控制中枢的区域面积比常人更大;而前额皮质——与计划、注意力和坚韧性相关的区域——同样更为发达。

福柯表示:“在每个脑叶,包括额叶、顶叶和枕叶,都观察到拥有异乎寻常复杂沟回的区域。”至于面部和舌头运动相关区域的异常发达,福柯认为可能与爱因斯坦广为人知的一种说法有关:他在思考过程中似乎“肌肉的运动”多于“言词的使用”。尽管这种说法通常被解读为爱因斯坦在思考宇宙理论时保持客观立场,但福柯表示:“这也可能与他能以不同寻常的方式使用运动皮层有关。”这种能力可能与其抽象思维能力相关。

阿尔伯特·加拉布达是美国哈佛大学医学院的神经科学家,他表示:“这篇文章的伟大之处在于对爱因斯坦大脑的解剖情况进行了全面详尽的描述。”然而,加拉布达也指出:“仍有许多重要问题没有答案。”例如,究竟是爱因斯坦天生拥有异于常人的大脑才成就了他的伟大,还是他钻研物理学反过来导致大脑某些部分异常发育?

对于这个问题,加拉布达认为,爱因斯坦的天才可能是独特大脑结构和生活环境共同造就的。他建议研究人员将爱因斯坦的大脑与其他伟大物理学家的脑部进行横向比较,以确定其结构是独有的还是普遍存在于其他物理学家中。

福柯同意内在大脑结构和外在环境共同造就了爱因斯坦的观点。他指出,爱因斯坦的父母非常重视鼓励他养成独立和富于创造性的性格,不仅限于科学领域,也包括音乐。福柯在2009年的一项研究中发现,爱因斯坦大脑中负责音乐才能的部分非常发达。福柯表示:“爱因斯坦造就了他自己的大脑。”他说:“当物理学的新时代渐露曙光时,爱因斯坦在恰当的时间、恰当的地点拥有一个恰当的大脑。”

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