腦容量會不會影響大腦智力發(fā)育
腦容量會不會影響大腦智力發(fā)育
人類的大腦一直是科學(xué)家們不懈研究的一個重要領(lǐng)域。腦科學(xué)家們公認(rèn)，人的大腦還有大量的潛力可挖。那么，腦容量會不會影響大腦智力發(fā)育呢？下面就讓學(xué)習(xí)啦小編給你介紹一下腦容量對大腦的影響。
腦與智商的關(guān)系
美國科學(xué)家Moran Cerf博士在《自然》雜志上發(fā)表文章稱：他的研究團(tuán)隊開發(fā)了一種能記錄大腦高級活動的系統(tǒng)。即可以通過腦活動電子圖像確認(rèn)做夢者的夢中情形。
《盜夢空間》似乎有了現(xiàn)實(shí)版的“夢境捕捉器”。21世紀(jì)被稱為腦和意識的世紀(jì)，科學(xué)家依然對情緒、精神、智力等大腦高級復(fù)雜功能的認(rèn)知甚少，有關(guān)“腦容量越大人越聰明”這般言之鑿鑿的定論也一直在坊間流傳。
腦容量究竟是什么?以什么單位計算?腦容量大小真的與智商相關(guān)嗎?
腦容量是含義
顱骨內(nèi)腔容量大小，即我們所說的腦容量。定義雖簡單，但如何準(zhǔn)確對腦容量大小和大腦結(jié)構(gòu)量化，卻是近年來有了核磁共振成像技術(shù)以后的事，否則我們只能通過將細(xì)沙灌入顱腔再倒入量杯里去測量了。
關(guān)于大腦的學(xué)說眾說紛紜，有學(xué)者認(rèn)為腦容量是一個體積和重量的綜合概念，腦容量是隨著體積和重量的增減成正比例增減的，有人認(rèn)為它除了空間概念外，也包括大腦、小腦和腦干的重量。
但現(xiàn)在，更多的學(xué)者將腦容量當(dāng)成一個一般物理學(xué)概念——以“立方厘米”來計算腦容量，計算神經(jīng)細(xì)胞集中的神經(jīng)細(xì)胞體、大腦灰質(zhì)、大腦白質(zhì)和腦脊液等的容積。
而大腦核磁共振圖像無疑為它的研究提供了手段，核磁共振成像利用多位素模式分析將大腦血管含氧量情況和活躍程度表現(xiàn)出來，再參照人看到的圖像與大腦成像之間建立起來的數(shù)字模式基準(zhǔn)，對大腦所想內(nèi)容進(jìn)行描繪。
腦容量并非越大越好
“發(fā)現(xiàn)了相對論的科學(xué)家愛因斯坦，被公認(rèn)為是世界上最聰明的人。他去世后，腦子被醫(yī)生開顱取出，稱重為1230克，并不比普通人腦重，也和普通人腦一樣大小。”北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院視覺與聽覺信息處理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會委員、中國科學(xué)研究院心理研究所研究員沈政教授說，簡單地認(rèn)為腦容量越大，人越聰明，腦高級功能發(fā)揮得更好，是簡單粗暴的。
“腦容量這種說法本身并不科學(xué)。”中國科學(xué)研究院心理研究所研究員、博士生導(dǎo)師翁旭初說。
那么，為什么人們根深蒂固地相信腦大頭大的人聰明呢?“從生物進(jìn)化學(xué)角度來看，越高等級的物種，腦容量越大。腦容量的確參與到各種行為和心理等腦高級功能的復(fù)雜化現(xiàn)象中來。”
沈政表示，200萬年間，人類的大腦容量進(jìn)化成了原始人的3倍。非洲古猿的452立方厘米的腦容量，與現(xiàn)代人1000-1500立方厘米的腦容量相比，果然成了“大頭兒子和小頭爸爸”。
另外，人的顱骨是出生以后再閉合成熟的，嬰兒顱腔如果閉合得太早，腦容量相對就會較小，讓很多人會擔(dān)憂腦小頭小就不聰明。然而，對于個體來說，區(qū)別于其他物種的腦容量是必須的，但并非腦容量越大越好。
“很多疾病如先天性腦發(fā)育不全和后天的腦積水等患者的腦容積和頭骨，都大于正常人。”沈政說。
“說腦越大人越聰明，智力越高，學(xué)習(xí)能力越強(qiáng)的人，就像說早上打噴嚏，下午就會下雨一樣，兩者之間并沒有必然因果關(guān)系。”復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院心理醫(yī)學(xué)科主任季建林說。
“最近，不少實(shí)驗(yàn)報告使用核磁共振成像觀察受試者學(xué)習(xí)某一技能時相應(yīng)腦結(jié)構(gòu)被激活的活動狀況。發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的、學(xué)習(xí)速度快的人，與學(xué)習(xí)相關(guān)的大腦皮層并非增厚，而是變薄了。”
沈政說雖然還不清楚這種“厚薄之變”的原因，但是可以從中證明，聰明與否，與腦的容積、重量關(guān)系不大。
腦體積較大未必智商更高
中華醫(yī)學(xué)會神經(jīng)病學(xué)分會常務(wù)委員、北京醫(yī)院神經(jīng)科主任陳海波表示，腦體積大的人未必比常人更聰明，因?yàn)檫@可能也與大腦表面積有關(guān)系，而大腦表面積則與大腦表面的溝回有關(guān)。
人體大腦表面的溝回越多，也就說明大腦灰質(zhì)中的神經(jīng)元細(xì)胞越多，溝回實(shí)際增加了大腦皮質(zhì)中神經(jīng)元所在部位的面積。大腦表面的皺褶越多，即溝回越多，神經(jīng)元也較多，大腦面積增加，細(xì)胞容量也隨之增加。
相對來說，腦細(xì)胞較多的人智商會更高一些。但腦體積較大是否意味著人的智商一定更高，目前還沒有定論。腦體積大的大腦可能擁有更多的能夠推遲年齡相關(guān)疾病進(jìn)程的備用能量，但智商未必會達(dá)到較高水平。
“很難說腦容量大的人智商就一定會更高。人的智商與腦部的發(fā)育情況有關(guān)，一般來說，腦部發(fā)育良好的人一般都會更聰明。
但腦部發(fā)育良好并不等同于腦容量越大。腦部的發(fā)育情況會受到先天、后天等多種因素的影響”，至于后天因素的影響，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安定醫(yī)院主任醫(yī)師、博士生導(dǎo)師王傳躍解釋，就目前的情況來看，很難說哪種方法一定能夠促進(jìn)腦部的發(fā)育情況，但相對來說，適當(dāng)?shù)腻憻挼仁怯兄谀X部發(fā)育的，包括平時的知識學(xué)習(xí)、認(rèn)知行為及體育活動等。
智商測量方法的不同是否會影響這一結(jié)論?陳海波介紹，認(rèn)知測量只是作為智力受損的一個指標(biāo)，是否癡呆要參照疾病診斷標(biāo)準(zhǔn)。另外，一項研究采用統(tǒng)一方法，且有對照組，一般來說測量方法不會對研究結(jié)果產(chǎn)生明顯影響。
大腦分區(qū)與智商
頂葉、額葉寬，大腦越聰明?
愛因斯坦的大腦皮質(zhì)的額葉和頂葉在腦容量中所占比例較高，所以，很多人推測頂葉、額葉寬，占腦容量比重越大的，腦高級功能發(fā)揮得越好，空間思維能力和形象思維能力越強(qiáng)。
人們都想對愛因斯坦“聰明的大腦”一探究竟。“他的腦子被分為240塊，泡在福爾馬林里，分別收藏在各個研究機(jī)構(gòu)里。
1985年，美國加州大學(xué)伯克利分校一批學(xué)者，從一小塊愛因斯坦的腦子里發(fā)現(xiàn)，其中為神經(jīng)元提供營養(yǎng)物質(zhì)的膠質(zhì)細(xì)胞比平常人的多。到了1999年，又一批學(xué)者報告說，愛因斯坦的腦頂葉和外側(cè)裂都比較寬。”沈政教授說。
“靈長類動物中，人類的腦頂葉和額葉的確比其他動物要大，同時，人類的腦容量也是靈長類動物中最重的。
愛因斯坦的大腦皮質(zhì)的額葉和頂葉在腦容量中所占比例較高，所以，很多人推測頂葉、額葉寬，占腦容量比重越大的，腦高級功能發(fā)揮得越好，空間思維能力和形象思維能力越強(qiáng)。”
北京軍區(qū)總醫(yī)院心理科主任陶然說。他認(rèn)為，大腦皮質(zhì)的峰高(指的是額葉、頂葉越凸顯)，溝回才能越深，而因此大腦皮質(zhì)攤開后的面積越大，人也相應(yīng)地越聰明，“臨床上發(fā)現(xiàn)，有心理障礙的人，往往額葉、頂葉和某些特定的腦區(qū)活躍度和代謝能力有所下降。”
“大腦的形態(tài)學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)和腦高級功能的聯(lián)系，一直是腦科學(xué)研究的熱點(diǎn)，然而卻沒有特別有力的說法。”翁旭初說，比如說以前治療精神分裂癥病人時，有將病人的前額葉切除的，病人性格可能會發(fā)生改變，但是卻不會影響他的智商，還可以下圍棋、象棋等這種高級的思維活動;大家一直認(rèn)為小腦管人的運(yùn)動。
實(shí)際上，小腦還與人的心血管有關(guān)，也參與學(xué)習(xí)、思維等活動;而切除海馬后人的確會喪失記憶力;還有研究發(fā)現(xiàn)空間記憶能力非常好的人并不一定智商高，而只是腦中某一部位分區(qū)比較發(fā)達(dá)。“很多自相矛盾、今天確立、明天就可以被推翻的研究數(shù)據(jù)，更加增加了腦的神秘性。”
2000年9月1日的Science雜志上，一位美籍華人叫斯特夫·王的，寫了一篇文章，評論說膠質(zhì)細(xì)胞多、頂葉寬等不足以證明天才的生理生物基礎(chǔ)。這些想法是按照傳統(tǒng)的大腦機(jī)能定位理論來的。
大腦更聰明的方法
想聰明，先修腦神經(jīng)之“路”
一個人一生中神經(jīng)細(xì)胞數(shù)是固定的，但細(xì)胞之間的連接卻是后天可設(shè)的。大腦的突觸是我們?yōu)樽约旱母呒壷腔酃δ芴嵘⑿逕挼暮猛緩健?/p>
“個體的高級智慧功能與腦容量的關(guān)系不大，卻與鄰近腦結(jié)構(gòu)之間的神經(jīng)連接和腦網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度有關(guān)。”沈政教授說。
人的一切心理活動，都要經(jīng)過神經(jīng)系統(tǒng)的活動來實(shí)現(xiàn)，人體也是通過神經(jīng)系統(tǒng)活動，來適應(yīng)變化著的環(huán)境。神經(jīng)系統(tǒng)是由無數(shù)的神經(jīng)元(神經(jīng)細(xì)胞)組成的。統(tǒng)帥全身、應(yīng)激外部等的反應(yīng)，都要通過神經(jīng)信息的傳遞。
“一個神經(jīng)元是由大小、形態(tài)各異的細(xì)胞體和細(xì)胞突構(gòu)成的。”沈政說，細(xì)胞突，它是指細(xì)胞向外突出的部分，分樹突和軸突兩種。“樹突的形狀如樹的分支，作用是接受刺激，將神經(jīng)沖動傳向細(xì)胞體;軸突的長度差別很大，人體內(nèi)最長的軸突可以從腦頂部，順著脊椎到達(dá)腰椎。每個神經(jīng)元只有一根軸突。其作用是將神經(jīng)沖動從細(xì)胞體里傳出，到達(dá)與它聯(lián)系的各種細(xì)胞，其傳導(dǎo)速度約每秒3-120米。腦作為統(tǒng)帥，通過功能分區(qū)或整合，規(guī)劃著人類的一舉一動，一言一行，血壓、胃腸道和情緒等的一切變化。”沈政說。
一個神經(jīng)元不能單獨(dú)執(zhí)行神經(jīng)系統(tǒng)的機(jī)能，各神經(jīng)元必須互相聯(lián)系。對脊椎動物來說，神經(jīng)元之間在結(jié)構(gòu)上沒有細(xì)胞質(zhì)相連，僅僅是互相接觸。一個神經(jīng)元與另一個神經(jīng)元特化的相接觸的部位，叫突觸。
軸突、樹突、突觸構(gòu)成了信息傳遞的“道路”。“人的高級智慧的發(fā)揮，不僅在于大腦神經(jīng)細(xì)胞的多少，而且決定于細(xì)胞之間的神經(jīng)纖維聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度，大腦灰質(zhì)和白質(zhì)的發(fā)育程度。”沈政說，它的質(zhì)量決定于腦結(jié)構(gòu)之間的網(wǎng)路的多樣和通暢程度。
“一個人一生中神經(jīng)細(xì)胞數(shù)是固定的，但細(xì)胞之間的連接卻是后天可設(shè)的。”沈政強(qiáng)調(diào)，大腦的突觸是我們?yōu)樽约旱母呒壷腔酃δ芴嵘?、修煉的好途徑。通過受教育、學(xué)習(xí)、讀書、接觸外界環(huán)境等良性刺激，神經(jīng)纖維不斷分支，突觸不斷變化，“修路”，構(gòu)成大腦多層次的結(jié)構(gòu)。
“人學(xué)習(xí)得越多，細(xì)胞之間的連接越多，電纜網(wǎng)之間的連接的信息通暢、迅捷程度，總好過幾根電線拼成的網(wǎng)絡(luò)。”陳海波說。
人腦是在幾十億年生物進(jìn)化的歷史長河中不斷修補(bǔ)、堆積而成的產(chǎn)物;腦的結(jié)構(gòu)是演化的多層次結(jié)構(gòu);腦具有復(fù)雜的自適應(yīng)行為，腦的發(fā)育既依賴于先天的遺傳基因又存在巨大的可塑性，后天的環(huán)境因素與學(xué)習(xí)對腦的發(fā)育有極大的影響。
“影響一個人的大腦高級功能的因素是多樣化的，過分強(qiáng)調(diào)其中一種因素都是錯誤的。”沈政說。
就像是營養(yǎng)不足的非洲貧窮國家的孩子，身體會自動調(diào)節(jié)以保證人體最重要器官大腦的營養(yǎng)，再加上這些孩子生活在更多元豐富的環(huán)境中，受更豐富多彩的環(huán)境刺激，大腦發(fā)育并不會比生活在樓房里的養(yǎng)尊處優(yōu)的孩子差。
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