大脑是如何工作的

南昌大学2011-2012第一学期第二类通识课（选修课）大脑是如何工作 学院：_专业：_学号：_班级：_姓名：_时间：_大脑是如何工作的大脑小与聪明的关系 大脑思想、意识的寓所。对于大脑，我们又知道多少呢？大脑的结构是怎样的？大脑有什么功能？大脑是如何工作的？通过这次讲座，我对大脑的了解更加丰富了。脑是身体的最高统帅，脑由多个不同的部分组成，潘菲尔发现了脑的等级组织性，人脑内有上百亿个神经细胞，神经细胞通过电信号传递信息，电流是大脑中的官方语言。 大脑中还有好多我们没有解开的谜,在此就不一一列举了,我们这次主要分析一下大脑的大小与聪明的关系。 某段时间内，有人就表示，自己研究得出结论，大脑越大越聪明，不过不久又被大脑沟回说给代替，到底这该怎么解释呢？今天，新的研究恐怕又得挑起关于大脑容量与聪明关系的争论。因为新的研究表明，大脑越大确实越聪明。美国加利福尼亚大学的理查德海尔 (Richard Haier)和弗吉尼亚州立大学的工业和组织心理学家迈克尔麦克丹尼尔(Michael McDaniel)就持这一观点。而且，他们认为这个结论适用于所有年龄和所有性别群体。很清楚，大脑容量与智力密切相关。 过去，无论是用卷尺测量人的大脑周径还是等人死后测量其大脑容量，都是不精确的。而在过去五年，不同的研究小组能够用新的影像技术测量大脑，并获得准确的结果。麦克丹尼尔检查了26名最近用影像技术测量的大脑容量，获得了肯定的答案，脑容量越大，人就越聪明。但是，值得怀疑是，所谓聪明的标准是检测智商(IQ)，而IQ是否就真的揭示了聪明，或IQ是否能完全代表聪明还存在争议。 比如，即使从生物学角度看，大脑的容量与人的聪明相关，也存在着很大的差别，比如，大脑包含皮质，其中包括白质和灰质，还有中脑、脑干等，这些部位的容量与结构都可能与智商有关。而人类的心灵和智慧是很难完全理解的。比如，2004年一项研究发现，IQ只是与大脑的灰质相联系。但是，很多人却认为，人的聪明与否并不仅仅与灰质有关，而是与整个大脑相关。不过，重要的是2004年的研究发现，大脑特定区域中的丰富的灰质与IQ密切相关。这也许可以解释，为什么一个人数学非常好，但拼写并不好。而具有同样的智商的另一个人则拼写很好，但数学却不好。而且2005年初海尔进行的另一项研究发现，男性更多地用灰质思考，而女性则更多地靠白质思考。 研究人员的研究还发现，聪明的人学得更快，少犯错误，并且效率高。所以，他们认为，进行智商测定是目前惟一最好的能测定求职者是否胜任的指标，使用智商测定对公司和组织来说具有重要的经济价值。增加大脑也就是增加智商？ 1964年，帕尔默埃尔德里奇(Palmer Eldritch)在其小说三种印迹中提到，如果一个人想要变得更聪明，可以通过获得更多的大脑来实现。而这种治疗方式叫做“E治疗”，可以增加人的大脑容量。过去，这完全是一种想像或神话。但是在今天，生物医学的发展为这种想像提供了一些实际的基石。美国麻省理工学院的研究人员认为，这种增加大脑容量的希望完全有可能实现，因为他们发现了一种促进蛋白质生长的单基因，叫CPG15。而利用这个基因也许能产生一种新的疗法，以更新受损害或有病变的大脑组织。CPG15是对发育的大脑中特殊的脑细胞群的生存能力有重要作用的几种分子之一。CPG15能够让祖细胞库扩大，甚至在大脑指数生长阶段，祖细胞库容量的一点点变化也能够极大地影响大脑皮质最后的体积和形状。 对小鼠的实验发现，如果CPG15基因在小鼠大脑大量表达，就能增大它们的大脑。这些增大的大脑具有像进化的拥有较大表面区域的哺乳动物大脑一样的沟纹和回路。而后者正是人们所认同的决定人聪明与否的一个重要因素。也因此，大脑首先要大（聪明的第一要素），其次才能发展为许多沟纹和回路。这两个要素及其他因素才能共同决定人或生物的智商高低。 大脑的容积大小与-连环素(beta-catenin)也有关。最初研究人员发现-连环素与前列腺癌的发生、恶化和转移密切相关，而且-连环素在细胞中还起两种作用。一是它能将细胞粘贴在一起,二是能促进细胞的生长和生存。 但是，美国哈佛大学的研究人员发现，经选择的小鼠的-连环素经过基因工程修饰展现了增强的活性，引起小鼠大脑增长得几乎比正常小鼠大一倍。而小鼠的大脑皮质（在人类是决定智商和语言的基础），变得几乎与人类大脑一样大。 这些研究表明，如果增大动物和人的大脑，就有可能改变智商。因为增大大脑容积不仅仅是中枢神经的容量问题，还可以改变其沟纹和回路，甚至结构，使得智商也大增。抽象思维能力也决定智商 那么，对于人类来说，多大的大脑才是合适的？现在平均1350-1400毫升的容量是否已经足够？其实，这个问题很难回答。 有些专家认为，较大的大脑对于我们的祖先狩猎可能是很重要的，因为这有助于他们投掷得更准确一些，或者说这样的大脑使得人们能够创造有三个词的句子的语言。还有人认为较大的大脑有足够的记忆，使得早期原人能区分不出力只占便宜的人。但是，这样的轻微进化并不足以导致现代人行为的出现。 但只有语言的出现和发展才真正促进了人的大脑的发展，并产生了优于其他生物的高智商。比如，如果一次不能说出超过二三个词以上的句子，就像夏天喝饮料一饮而进没有停顿的话，人类就不可能产生更复杂的思想。增加句子长度或制定多阶段的计划需要大脑的一种结构理解，这种结构创造性才能使人制造工具和创造艺术品。 大脑的这种结构能力通过试验或试错产生于早期的人类语言和思维。这才有了人类智力的飞跃。在语言的创造和应用上，大量的这样的发明也许是无意识的，但偶然地一名有创造性的成年人试用一个新词或语法，接下来一名孩子听到了，就会把这样的用法融入到他或她的语言中。长句子的语言能够像传染性疾病一样传播，而更多的孩子听到这种结构性句子并纯熟使用，以后他/她就可能成为有复杂思维的超级成人。 语言和思维的复杂性造成了文化和基因的融合。先是人的行为发明，如使用复杂的语言表达深奥的思想，然后才伴随一点点基因改变。这也许就是人类智商与大脑发展的关系。可以预料，由技术和医学所创造的环境以及更好的教育将有助于人脑的第二次飞跃发展。 其实，动物越高级，大脑的相对重量就越大，如猩猩的脑重约为400克，猿的脑重约为850克，而人类的平均脑重可达1350-1400克。但是，有时天才、聪明人和伟人的大脑容量却不如常人。 1955年4月18日凌晨1时15分，爱因斯坦在美国普林斯顿医院去逝，享年76岁。上午，病理科主任哈维医师(Thomas S.Harvey)进行验尸，根据哈维的记录，爱因斯坦的脑子重1230克，显然低于现代人的平均值。而列宁去逝后，医学解剖所记录的资料是，其大脑才 1340克，也低于人脑容量的平均值。这些事实说明，大脑容量大是聪明的表现，但不能反过来说大脑容量小智商就不高。加上脑容量的因素，还有其他几个因素决定着智商的高低。 第一，大脑重量与整个身体重量的比例越高，智商可能越高。比如，大象的大脑比人脑重两倍，但人脑重量相当于人体体重的1/40，而大象的脑重只相当于其体重的1/440，猩猩的脑重量也只相当于自己体重的1/150。 二是，大脑不同区域的容量不同影响着智商。大脑皮质表面积占整个大脑面积的比例越大，人越聪明，而大脑皮质表面沟回越多、越深，皮质表面的表面积越大。另外，大脑皮质中额叶面积占整个皮质面积的比例越大，人也越聪明，额叶与语言、判断、推理等许多重要心理活动有密切关系，且有特定的功能区，人与人之间的额叶结构不同，人的智力活动水平也会有不同的差异。加拿大安大略省麦克马斯特大学女教授桑德拉威尔特森的研究发现，爱因斯坦大脑左右半球的顶下叶区域，比常人大15%，非常发达。大脑后上部的顶下叶区发达，对一个人的数学思维、想象能力以及视觉空间认识，都发挥着重要的作用，这也解释了爱因斯坦为何具有独特的思维，即他的控制数学运算和空间推理能力的脑组织部分比较发达，是他对时间、空间和运动三维概念等进行思维推理的生理基础。 另外，美国加利福尼亚大学的达利亚扎德尔博士将爱因斯坦的大脑组织与10位普通人的大脑组织进行了比较，结果发现，爱因斯坦脑部海马区的左侧神经细胞比右侧神经细胞大得多，而普通人海马区左右两侧的神经细胞大小差别不大。另外，爱因斯坦的大脑灰质区与普通人有明显的区别，这意味着爱因斯坦的大脑的确与普通人有很大区别。爱因斯坦脑部海马区左侧神经细胞大于右侧可能说明其左脑海马区和大脑皮层之间神经细胞的联系较之右脑更加紧密。 三是，大脑的结构不同。威尔特森还发现，爱因斯坦大脑的另一个特点是，表层的很多部分没有凹沟（回间沟），这些凹沟就像脑中的路障，使神经细胞受阻，难以互相联系，如果脑中没有这些障碍