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2022年06月01日上午12:01
現代人類文明可能是地球上最先進的文明，但在大約100代以前，我們祖先的腦容量比現在更大。
人類祖先比我們聰明。幾千年前，地球歷史上出現里程碑式的變化——第一個已知的複雜文明開始出現。人類祖先在世界上最早的城市裏走來走去，彼此見面，他們在很多方面都與現代城市居民很相似。但從那時起，人類的大腦實際上已經略有萎縮。
美國達特茅斯學院(Dartmouth College)人類學家傑里米•德西爾瓦(Jeremy DeSilva)表示，腦容量減少的部分大約相當於4個乒乓球。他和同事去年發表了一份頭骨化石分析報告，指出這種腦萎縮始於3000年前。
「這比我們估計的要晚得多，」 德西爾瓦說。「我們預計是在大約3萬年前發生。」
儘管有證據表明農作物種植可能早在公元前23000年就開始了，但普遍認為公元前10000到5000年，農業文明才開始出現。之後的龐大文明產生了建築和機器。最早的文字大致和農業文明同時產生。
為什麼技術飛速發展，人類的大腦卻開始縮小?
這讓研究人員摸不著頭腦。它也提出了一個問題，即腦容量是否代表著動物的智力或認知水平。許多物種的大腦比人類大得多，但它們的智力不如人類。所以大腦容量和人類思維能力並非簡單的關係，肯定還有其他因素。
對特定物種而言，究竟是什麼因素促使腦容量變得更大或更小，這也是個難解之謎。德西爾瓦團隊注意到，隨著時間的推移，人類的身體越來越小，但這不足以解釋大腦容量的減少。這種變化的原因仍然懸而未決。因此，在最近的一篇論文中，他們從不太相關的螞蟻身上尋找靈感。
乍一看，或者應該說好像是離題了，螞蟻的大腦與人類的截然不同。螞蟻大腦約為十分之一立方毫米，或一粒鹽的三分之一，只有25萬個神經元。相比之下，人類的大腦大約有860億個神經元。
螞蟻社會與人類社會有驚人的相似之處。甚至一些螞蟻在巢穴內種植大量真菌，收獲並吃下真菌，螞蟻會收集樹葉和其他植物材料用作真菌肥料。當德西爾瓦團隊比較不同種類螞蟻大腦容量時，他們發現那些群體規模大的螞蟻大腦更大，但那些種植真菌能力也得到進化的螞蟻除外。
這表明，至少對螞蟻來說，擁有更大的大腦有助於在大社會中表現良好——但相比之下，更複雜的社會系統和更細緻的勞動分工可能會使它們的大腦萎縮。這可能是因為認知能力被分配給了群體中的許多成員，他們都扮演著不同的角色。
換句話說，集體智慧下個體就不需要太聰明。
德西爾瓦說，「如果這種情況發生在人類身上會怎樣？如果人類社會達到了某個人口規模的閾值，在這個閾值中，人類共享信息並將信息轉化到其他人的大腦中，會怎麼樣?」
另一種可能性是，大約在人類大腦體積開始縮小之前2000年，文字出現了，這也有影響。能把人類與其他物種區分開來的事物不多，書寫是其中之一。德西爾瓦懷疑「書寫導致信息外化，以及獲取外部信息來交流思想」都會影響大腦容量。
螞蟻和人類大腦之間的許多不同意味著我們進行類比應當小心謹慎。儘管如此，德西爾瓦認為，這種可能性是一個起點，可以用來思考是什麼導致了人類大腦體積顯著的縮小。
這些想法目前還只是假設。還有很多其他理論試圖解釋人類大腦的縮小。然而，如果腦容量減少真的在3000年前開始，那麼部分原因就變得難以自圓其說。馴化就是一個很好的例子。包括狗在內的幾十種被馴化動物的大腦都比它們的野生祖先小。但據估計，人類的自我馴化發生在數萬年前，甚至數十萬年前，遠早於人類大腦開始萎縮的時間。
但是，腦容量減少是否意味著人類個體變得更愚蠢?
不完全是，除非是大群體之間進行比較得出的細微差異。2018年，一組研究人員分析了來自英國生物銀行(UK Biobank)的大量數據，這是一個龐大的生物醫學數據庫，其中包括數千人的大腦掃描和智商測試結果。
荷蘭阿姆斯特丹自由大學(Vrije Universiteit Amsterdam)的行為遺傳學家、參與該研究的科學家菲利普·科林格(Philipp Koellinger)說，該研究的樣本為13600人，比以往所有關於腦容量和智商關係研究的樣本總和還要多。
研究發現，總體而言，腦容量大在智商測試中表現稍好，但關鍵是，這種關係並不完全凖確。這意味著有些人在智商測試中表現得很好，但他們的腦容量相對較小，反之亦然。
科林格說，「兩者關係並不顯著；各地狀況都是如此。」
這一點很重要，部分原因是人們一直試圖根據頭部大小或形狀對人類個體進行分類。
「西方醫學界有一段非常醜陋的歷史，優生學和類似運動都是基於這種生物決定論的思想，」科林格說。「我們報告的結果看不出任何生物決定論的正確性。」
除了容量大小，大腦掃描還揭示了有關人類大腦結構的其他信息，幫助查找其它元素是否也在發揮作用。研究發現，大腦外層灰質中的神經元數量特別多，灰質體積與智商之間存在關係。
事實上，就人的一般認知能力而言，這樣的結構差異可能比腦容量更有意義。
愛丁堡大學(University of Edinburgh)研究大腦衰老的西蒙·考克斯(Simon Cox)說，「如果認為腦容量能解釋全部差異，那就大錯特錯了。」他補充說，腦容量甚至可能是最不重要的因素之一。
仔細想想，這是有道理的。男性體型更大，因此腦容量通常比女性大11%。但研究發現，平均而言，女性在某些認知能力上優於男性。
考克斯指出，他參與的研究揭示了女性大腦可通過結構差異來彌補較小的腦容量。例如，平均而言，女性大腦皮層(包含灰質的那層)較厚。
就大腦結構而言，影響認知能力的因素是多種多樣的。一個例子是髓鞘形成，指的是圍繞軸突的鞘狀物質，即允許神經元與其他細胞連接並形成神經網絡的又長又細的「電纜」。
當人們變老時，髓磷脂會分解，降低大腦的效率。通過研究水在腦組織中擴散的難易程度，可以檢測到這種變化。髓磷脂減少後，水更容易流動。這表明認知能力下降。
考克斯說，大腦仍然是「異常複雜的」，很難確切知道某人特定大腦結構對其智力有什麼影響。同樣值得注意的是，因為受傷或發育異常，有些人的腦容量不及常人，但令人驚訝的是，他們似乎沒有受到影響。法國一名優秀公務員的大腦缺失了90%，但他的智商為75分，語言智商為84分，僅略低於法國97的平均水平。
但是，例外永遠不能成為定律。最終，多項研究確實表明，腦容量、結構和智力之間存在統計學意義上的聯繫，儘管這種聯繫很微妙。
考慮到動物的不同大腦時，所有這些就變得更有趣了。我們已經比較了人類和螞蟻的大腦，但是其他物種呢？是什麼促使大腦進化，變得更大或是更小?
艾米·巴蘭沃夫（Amy Balanoff）在馬里蘭州巴爾的摩市的約翰霍普金斯大學研究大腦進化，她說腦組織的生長和功能維持需要大量的能量，所以一個物種不太可能進化出一個特別大容量的大腦，除非有需要。她說，想想依賴相對穩定的環境和資源的寄生生物。例如，眾所周知，七鰓鰻（Lampreys）的大腦只有幾毫米長。
「他們真的不需要把額外的能量花在神經組織上，因為從代謝的角度看，神經組織的生長成本非常高，」 巴蘭沃夫說。
此外，隨著時間的推移，一些動物似乎進化出了相較於身體尺寸更大的大腦。但它們的大腦實際上並沒有改變，只是身體變得更小了。比如鳥類，巴蘭沃夫解釋說。
還有一些動物似乎進化出了特別的大腦區域，與類似物種相比，這些區域提高了它們大腦的整體容積。以非洲弱電魚（mormyrid fish）為例，它們的大腦相對於身體來說相當大，其比例與人類相似。
這些魚利用電荷相互交流，探測獵物。2018年，研究人員發現，它們大腦的一個特定部分，即小腦，異常沉重。沒人知道這是為什麼，但該研究的作者推測，這可能有助於此種魚類處理電感應信息。
對人類來說，大腦的一個區域是新皮層，它參與高級認知功能：比如思維、語言處理等。毫無疑問，這些能力非常重要，所以我們的大腦會根據需求發展出這部分功能。
倫敦自然歷史博物館（Natural History Museum in London）的古生物學家安佳利·高斯瓦米（Anjali Goswami）說，大腦運轉需要大量的能量，有趣的是，腦容量較大的動物在進化早期已經需要獲取大量的能量。
想想鳥類在蛋裏得到的營養，或者哺乳動物通過胎盤或母乳得到的營養。人類嬰兒出生時就有超過1000億個神經元，隨著發育，這個數字會下降。這是因為大腦會根據個體的發展和環境來調整自己。
隨著年齡的增長，只有神經網絡中真正必要的部分會保留下來，但出生時擁有一個充滿神經元的大腦才是可能的起點。
高斯瓦米說，哺乳動物是在恐龍的陰影下進化的。它們需要非常好的感知能力才能生存下來，這可能是他們形成夜間行動和夜視能力的原因。這肯定對神經發育有影響。靈長類動物，包括我們的祖先，也需要進化出在樹上蕩來蕩去的特殊運動技能。
然後，環境給哺乳動物大腦進化施加動力，使其進化出擺脫困境的能力。在這個充滿挑戰的世界裏，許多動物都不得不提高自己的認知能力，才能生存下來。
一項研究發現，棲息在海洋島嶼上的鳥類，必須適應不可預測的新領地，因此比大陸上的同類擁有更大的大腦。
不過，現在應該很清楚的是，你不能僅僅測量動物的腦容量，將其與身體的大小進行比較，就得出這種動物多聰明的結論。腦容量大小只是一部分原因。
會思考和能生存，哪個才更聰明？人類喜歡思考，但正如高斯瓦米所說，當你考慮到我們目前正努力應對氣候危機等長期存在的問題時，我們的規劃能力看起來確實很差。
考克斯提出了另一個觀點：「除了認知能力或高智商，生活中還有更多的東西。」
這幾乎可能會讓你去盼望我們的大腦變得再小一些。
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