人類的大腦一直在進化,但是否會永遠進化下去?人類是否會越來越聰明?這是科學家一直希望解決的問題。研究表明,人類的腦容量無法再增加,神經元也不能再縮小,因此,人類大腦也有局限性,不可能永遠進化下去,我們的大腦不可能變得更加強大。從物理學的角度看,人類大腦也不可能永遠進化。
大腦比你想像的更重些
人類是“萬物之靈”,但我們在宇宙中究竟處于怎樣的地位?這個問題在很大程度上由我們的大腦所決定。英國分子生物學家以及作為1953年確定DNA結構專家之一的弗朗西斯·克里克曾經在其著作中說過:“如果我們想要正確地確定我們(人類)在這個廣闊而復雜宇宙中的位置,就必須精確地了解我們的大腦。”
人腦比大家可能認為的更重,約占普通人體重的2%,由液體、脂肪和蛋白構成,密密麻麻分布著1000億個神經細胞,通過產生和傳遞電子信號相互溝通。這些信號協調身體的每個動作,每個想法、記憶和感覺都源于它們。但是,我們對神經細胞的工作機制的了解還遠遠不夠。
我們剛一出生時,大腦僅僅是成年大小的1/4,1歲時這一比例上升至3/4,8歲時幾乎就已接近成年狀態。但從20歲開始,整個趨勢卻顛倒了過來:大腦重量以每年大約1克的速度遞減。
大腦以兩種方式存儲記憶
記憶力的好壞完全取決于我們的大腦。最近幾年,科研人員將有關記憶的研究上升到結構與分子層面。研究發現,記憶存儲于神經元連接內的很多大腦結構,其長期穩定性甚至依賴于一個單一的分子。
大腦以兩種方式存儲記憶。根據麥吉爾大學和加拿大神經系統科學及心理健康和成癮研究院的研究,一步棋、客房門牌號等短期記憶由大腦內高度發達的額葉前部負責處理。在大腦深處的海馬狀突起,短期記憶被轉換成長期記憶。研究表明,海馬狀突起同時從大腦不同感覺區域獲取記憶并將它們結合在一起,形成一個記憶集。
研究人員指出,隨著海馬狀突起對記憶進行處理,神經元之間的連接與記憶結合,最終形成一個穩固的聯合體。例如,如果聽到一段音樂,你可能回想起其他一系列與聽到這段音樂時的場景有關的記憶。
人類智商或已接近進化極限
西班牙諾貝爾獎得主、生物學家圣地亞哥·拉蒙·卡哈爾在第一次世界大戰爆發前的幾十年時間里,一直對昆蟲的神經解剖學結構進行研究,他發現蜜蜂的大腦只有1毫克,卻能夠完成穿過迷宮和復雜地帶等任務,能力與哺乳動物不相上下,但其智商因神經細胞數量較少而受到限制。
大象的大腦體積是蜜蜂的500萬倍,但也存在缺陷,信號從大腦的一端傳遞到另一端所用時間是蜜蜂的100倍,信號從大腦傳遞到足部也需同樣時間,迫使這個龐然大物只能依靠較少的反射,行動更為緩慢,每走一步都要耗費寶貴的大腦資源。
那么人的大腦呢?最新的研究證實人類大腦無論在生物還是生理上,都有其限制性。從物理學的角度說,人的大腦也有缺陷,人類的智商可能已經接近進化極限,因為絕大多數讓我們變得更聰明的褶皺因物理學定律達到了極限。
高能耗阻止大腦繼續增長
盡管全世界有半數人口認為人類大腦僅利用了10%,但事實上人們每天都在利用整個大腦。這種說法能如此長久地存在下去,可能因為它傳達了一個樂觀的消息:“如果我們通常僅利用10%的大腦,那么設想如果我們能利用另外90%的大腦的一小部分,我們將能達到什么程度。”然而,大腦活動研究顯示,即使是簡單的任務,實際上也會引起整個大腦活動起來。
那么,人的大腦的體積是否會進一步增長?如果大腦體積增加,新增加的神經元不就可以提高大腦的處理能力了嗎?科學家指出,大腦體積的增加當然會在一定程度上有所幫助,但最終呈收益遞減趨勢,導致大腦對能量充滿“饑渴”,使能量消耗大大提高,讓人變得遲鈍。
神經學研究人員米歇爾·霍夫曼在其研究中指出,高能耗是阻止大腦增長的一個原因。雖然大腦的重量只相當于人體重量的2%,卻要消耗肌體能量的25%,使用量遠遠高于其他任何器官。