“现代物理学之父”爱因斯坦之脑

如前所述，天才之脑是不是在结构上和一般人有所不同，一直是人们关心的话题，而又一直得不到肯定的答案。为世人所公认的天才本来就不多，而要在他们死后立刻能得到他们的脑且能长期保存下来以供研究，这种机会就更少了。所以，当人们知道科学史上最伟大的天才之一爱因斯坦的脑依旧保存完好的消息之后，其激动之情是可想而知的。

1955年爱因斯坦逝世之后，当晚的值班医生哈维·托马斯（Harvey Thomas）取出了爱因斯坦的脑，只是在事后才征得了爱因斯坦家人的同意，条件是爱因斯坦的脑只能用于科学研究，并且有关结果都应发表在有声望的科学杂志上。由于哈维拒绝把这一珍贵的标本交给医院当局而遭解雇，四处流浪。哈维本人并不是一位脑专家，而人们也不知道他的去向，直到1978年才有一位记者发现了他的行踪，于是科学家们纷纷通过各种渠道要求哈维能提供给他们一些样品供研究之用。

哈维对爱因斯坦的脑从各种不同的角度拍了照，然后切成240块保存了起来。他发现爱因斯坦脑的重量只有1230克，甚至比一般人的脑还轻一点。这无疑是对把智力和脑重等同起来的传统想法的又一次打击。

图5-4　爱因斯坦。

20世纪70年代，美国加州大学的神经科学家戴安蒙（Marian Diamond）教授在对大鼠做实验时发现，生活在丰富多彩的环境中的鼠脑中的胶质细胞所占的比例要比无所事事的鼠脑中比例高。一般认为前者要比后者聪明一些。20世纪80年代初她听说了爱因斯坦的脑还在，她想既然爱因斯坦是那样的聪明，那么他的脑是不是也有这样的特点呢？于是她向哈维要来4块脑片，与同事一起对其中神经细胞和胶质细胞的数目分别进行了统计。这4块脑片分别位于左右两半球的第9区和第39区。一般认为，第9区与注意、记忆以及做计划有关；而第39区则与语言以及其他一些复杂功能有关。他们取平均年龄为64岁的11名死于非神经性疾病的男子的相应脑片作为对照，以神经元的数目和胶质细胞的数目的比值作为指标，结果发现爱因斯坦脑中的这个比值比对照组均小，特别是左脑第39区表现出明显的差别，其中的胶质细胞数目几乎是正常数的两倍。由于人们一般认为胶质细胞的一个主要的功能是支持神经元的代谢活动，所以相对于每一个神经元，胶质细胞数目的增多说明它们可以增强神经元的代谢活动。戴安蒙还注意到有一位数学家的这部分脑受到了损伤，结果这位数学家再也写不出公式，也不知道如何用计算尺^[2]。这些科学家猜想，这也许是爱因斯坦思考能力特别强的一个原因。1985年他们以《论一位科学家之脑：爱因斯坦》（On the Brain of a Scientist:Albert Einstein）为题，在《实验神经学》（Experimental Neurology）杂志上发表了他们的研究结果。这个报道极大地振奋了研究胶质细胞的科学家，胶质细胞原来有可能如此重要！

图5-5　第9区和第39区在脑中的位置示意图。

但是要从他们的工作中得出结论还为时过早。这是因为：首先，他们用作研究的对照组的平均年龄要比爱因斯坦小12岁，最年轻的一个只有47岁。由于胶质细胞可以不断分裂，如果对照组都和爱因斯坦一样年龄，也许根本就没有什么区别。另外除了年龄和性别之外，关于这些作为对照的人的其他情况他们一无所知。例如，这些人的工作性质和智力情况是不是对此也有影响呢？其次，这个研究中的“实验组”只有一个成员，也就是爱因斯坦的脑。是不是其他类似于爱因斯坦的科学家的脑也有同样的特点呢？第三，对每一个脑都只研究了4块脑在脑中所占的很小的那部分。每个区域都只取一块切片进行研究，不同脑用来研究的切片究竟是不是都在同一个地方也不得而知。第四，戴蒙德在其做过的28个对照试验中只报道了4个，而其中只有一个符合作者想要的结果。最后，也是最具有讽刺意味的是，爱因斯坦本人承认他说话开始得很晚，而且在童年口齿不清，甚至有诵读困难。而这些症状很可能表明涉及语言的关键脑区（包括39区在内）髓鞘形成得较晚。这个区域的胶质细胞过多会不会是他早年诵读困难的原因或结果，根本与推理能力无关呢？

1996年，美国科学家安德森（Britt Anderson）发现，爱因斯坦脑的额叶皮层的9区比正常人要薄，对照组是5个男人的脑，其平均年龄是68岁。在细胞数量和细胞体的大小方面，安德森在两者之间没有发现有什么差别，但是爱因斯坦此处的神经元排列得更为紧密，这也许意味着这些神经元彼此之间能通信得更为迅速。

1999年，美国脑科学家维特森（Sandra Witelson）审视了哈维在对爱因斯坦做尸检时拍摄下来的一系列全脑定标照片。她把爱因斯坦脑的外表特征和35个普通男子（平均年龄57岁，他们智商的平均值略高于正常值）的脑作了比较，发现爱因斯坦脑两侧的外侧裂都特别短，它几乎直接终止于中央沟。她进一步查了许多教科书和病历，都没有发现这种情况。她认为爱因斯坦脑的这个特点也许有利于这个区域神经元之间的彼此联系，而这个区域（下顶叶）是一个次级联合区，视觉、体感和听觉在那里汇集起来。视觉空间认知、数学思维和运动映射都强烈地依赖于这个区域。她把这一发现总结成《爱因斯坦非凡的脑》（The Extraordinary Brain of Albert Einstein）一文发表在医学权威刊物《柳叶刀》（The Lancet）的“医学史专栏”中。虽然像爱因斯坦这样的外侧裂很少见，但是顶叶区过度发育却不少见，包括高斯在内的许多数学家和许多罪犯的脑都带有类似的特征，几乎占了总人口的2%—5%。维特森在文章的最后总结说：她的研究提示特定认知功能的差异可能与作为这些功能的基础的脑区结构有关。不过她也承认：“本报告显然未能解决智力的神经解剖学基础这一长期存在的问题。”

2004年，又有人利用计算机技术对哈维所有的样品拼接起来进行图形重建，得到了爱因斯坦大脑的完整图像，他们发现爱因斯坦的大脑下顶叶比常人要宽15%。一般科学家都认为这个区域与数学思考及视觉空间认知有关，而且左下顶叶的神经胶质细胞比例明显比其他区域略高。爱因斯坦曾说过他有许多思想是通过形象取得的，而不是用语言思考的结果。这是否与下顶叶结构的特点有关呢？

寻找智能和脑的关系是人们长期追求的一个研究目标，但是时至今日，还没有一个人能光看一个脑就可以判断它的主人生前应该是个怎么样的人，也没有一个人发现任何一条判据，可以说明一个脑比另一个脑优越。至今人们还不得不承认所有健康的脑看起来基本上都是相似的，在其生命的开端都拥有实质上无限的潜力。