愛因斯坦大腦新探

一百年前的1905年是一個奇跡年，這一年，由天才物理學家愛因斯坦首創的“狹義相對論”，從根本上改變了物理學的面貌。2004年，當德國宣布2005年為“愛因斯坦年”的時候，聯合國教科文組織也通過決議，把2005年確定為第一個“世界物理年”，活動的標志物是“光錐”，象征愛因斯坦在時間相對性上淵博的見解及洞察力。今年4月18日，愛因斯坦逝世50周年紀念日這一天，“世界物理年”組委會將發起一次主題為“物理照亮世界”的“光束傳遞”活動，就像傳遞奧運圣火那樣傳遞激光束，首先從普林斯頓大學的愛因斯坦故居起步，然后傳遍世界幾個主要城市，預計最終將有 10萬人參加這一活動。

愛因斯坦1879年3月14日生于德國南部小鎮烏爾姆的一個猶太商人家庭，1900畢業于蘇黎世瑞士聯邦理工學院，1933年移居美國直至1955年病逝。年輕時，愛因斯坦的表現并不出眾，但隨后漸露頭角，在科學界獲得了卓越的成就，1905年共發表5篇論文，其中有3篇最為重要，第一篇《關于光的產生和轉化的一個啟發性觀點》，解釋了光的本質，并因此榮獲1921年的諾貝爾物理學獎；第二篇《關于熱的分子運動論所要求的靜止液體中懸浮小粒子的運動》提供了原子確實存在的證明；第三篇《論動體的電動力學》提出了時空關系的新理論，被稱為“狹義相對論”，它的問世改變了整個世界。自相對論誕生之日起，他所主張的時空觀就極大地拓展了人類對宇宙的理解，并陸續發現了時間旅行的奧秘、原子裂變、宇宙起源和黑洞等奇妙現象。為此，人們稱他為 20世紀最偉大的科學家之一。但是，他為何具有超乎常人的智能至今一直是個謎，他的智商高達200，被公認為自伽利略、牛頓之后世界上最偉大的科學家。雖然愛因斯坦的智商超常，可是他的大腦重量卻只有 1230克，比正常人的1400克小得多，希望從他的大腦里探求這個天才秘密的專家學者們，怎么也沒有想到，這個偉人的大腦竟然是如此不同于平常人。愛因斯坦逝世以后科學家按照他的遺愿，把他的大腦切成240小塊進行了仔細分析，但一直未能發現其特殊之處。

經過多年研究，最近，國外有科學家發現愛因斯坦的大腦構成與常人的確有些不一樣，其掌握數據理念的組織要比常人的大許多。加拿大麥克馬斯特大學的桑德拉·彼得森教授主持的一個科研組撰文指出：愛因斯坦的大腦構成有兩個明顯的“特殊之處”。一是他的“溝回”比常人短了許多，這更有助于大腦神經傳遞信息，思維更活躍；二是他的大腦頭頂葉下部發達程度超出正常人的15％以上，彼得森教授認為，正是這一部分厚度上的1厘米差異，導致了他非凡的數學思維及空間認識能力，并就此推斷這就是“天才”的出處，亦即天生而非后天的培養。后天的努力當然也很重要。

此前同樣給予關注的還有美國加州大學的馬里安·戴蒙德博士。他在一份報告中著重指出的也是頭頂葉這一部分，稱愛因斯坦大腦這一部位的神經膠質細胞比正常人多得多。人類大腦有幾百億個神經細胞，它們由在此基礎上多出幾十倍數量的神經膠質細胞構成。一種叫作神經元的神經細胞與突觸結合，形成復雜的網絡，大腦的活動也就被理解為通過這些網絡進行的信息處理過程。

神經膠質細胞數量不少，其職責是為神經細胞傳送營養，清除無用物質，這么一種“維修工”角色。使得人們長期以來只知道它的這種輔助作用。當時，戴蒙德博士對此無法理解。如今，人們對神經膠質細胞的看法已發生了很大的變化，其實與神經細胞一樣，神經膠質細胞也具有傳遞信息的功能，它們相互配合發揮作用的證據已陸續得到認可。不同的是神經細胞是通過電信號傳遞信息，而神經膠質細胞則利用化學物質的吸收和釋放來傳遞信息。

發現神經膠質細胞這一功能的科學家之一的東京醫藥大學的工藤佳久教授認為，神經膠質細胞可以對神經細胞出現的紊亂進行調整控制。而愛因斯坦已經最大限度地使用了神經細胞，所以神經膠質細胞當然就更多。比較動物大腦還可以發現，神經膠質細胞與神經細胞的比例隨人類的進化而增大，其主因在于前者數量的增多。大腦越發達，需要的神經膠質細胞越多。

圍繞神經膠質細胞功能進行的藥品開發也備受關注，日本小野藥品工業正在研制一種可以改善星形神經膠質細胞功能的腦梗塞治療藥。對神經膠質細胞我們還有很多尚待了解的東西，戴蒙德博士在一篇報告中指出，神經膠質細胞最多的部位在大腦的39溝回處，對語言處理功能有很大影響。這一點與京都大學靈長類研究所的正高信男教授所著《天才因何而誕生》一書的觀點完全吻合，該教授在書中指出，愛因斯坦是典型的學習障礙兒，童年時期，他的語言功能發育很慢，當時已接近了失語癥的邊緣。大腦這部分功能出現障礙，不能不說與神經膠質細胞的增加有關，為了彌補這一障礙，大腦在其使用方法上發生了改變，致使愛因斯坦在空間認識能力上展現出了卓越的才華。

1905年是愛因斯坦的奇跡年，今年恰逢100周年；1955年4月18日，愛因斯坦逝世于美國普林斯頓，今年又是偉人逝世的50周年。50年前他留下的大腦如同他100年前留下的相對論一樣，或許會對腦科學的認識帶來一個較大的顛覆性突破。科學家們正在抓緊這一契機，將腦神經科學的研究引向深入。