环境对智能发展的影响

自古以来，一个人的智能究竟是先天决定的，还是后天锻炼出来的，这一直是个争论不休的问题。上一节中讲了人们对天才脑的研究，希望从他们的脑中找出和常人不同之处，实际上也就是想说明天才或者说智能是由脑结构本身决定的，即在很大程度上是由先天决定的。但是经过几个世纪的努力，人们并没有在这方面找到确凿无疑的证据。当然不可否认的是，像高斯这样神童的表现无疑是先天的因素在起作用。18世纪，有些科学家开始研究后天对智能的影响，试图说明后天的经历也能使脑本身发生变化。

1785年，意大利解剖学家马拉卡尔内（Malacarne）对同一窝中取出的成对小狗或小鸟进行了研究。他对每一对中的一只动物长时期地进行广泛的训练，而对另一只不给予任何训练，但是在其他方面则给予完全同样的细心照顾。最后当他把各对动物杀死而检查它们的脑的时候，发现经过训练的动物的脑要更复杂，沟回也更多。但是不知道什么原因这一研究并无人继续研究下去。

19世纪末，又有人研究学习和经验对人脑的影响问题。尽管在早期有些研究说明这两者之间存在某种关系，但是之后的研究又表明这些早期研究证据不足。一直到20世纪60年代，美国心理学家罗森茨维格（Mark Rosenzweig）、贝内特（Ed⁃ward Bennett）和戴安蒙费时10年通过新技术对经验对脑的影响问题进行了一系列的实验。

他们之所以选取大鼠作为实验对象，是因为大鼠的皮层表面比较光滑，没有那么多的褶皱，因此如果有什么变化比较容易看到和测量；大鼠一窝中有许多小鼠，可以方便地配对做各种实验；当然成本低也是考虑因素之一。

在每次实验中，他们都从同一窝中选取三只雄性大鼠，随机地放到三种不同的环境中：第一种环境就是那窝大鼠原来所在的笼子，笼子大小适中，食物和水充分；第二种环境是把一只大鼠关单间，笼子很小，除了食物和水之外一无所有，这就是所谓的“贫乏”的环境；第三种环境可以说是大鼠的“迪斯尼乐园”，有6—8只大鼠共同生活在一个大笼子中，除了提供食物和水之外，他们每天都会从25种玩具中挑选一些放到笼中供大鼠玩，这种环境可以称为“丰富”的环境。不同组的大鼠在这三种环境中生活4—10周不等。时间一到就把大鼠的脑做成标本，让不知道标本对象原来是生活在哪种环境里的研究人员把这些脑做成切片，并加以测量、称重、计数其中的细胞数，以及分析神经递质特别是乙酰胆碱脂酶的活性，因为后者能使神经脉冲在脑细胞间传输得更快和更有效。

结果发现，生活在“丰富”环境中的大鼠的大脑皮层明显变重、变厚，乙酰胆碱脂酶的活性也更大。但是神经元的数目并没有显著的不同，这意味着在丰富环境中生活的大鼠的神经元要更大一些。

罗森茨维格等人下结论说：

图5-6　把大鼠饲养在三种不同的环境中。左上图：一群大鼠饲养在一个一无所有的笼子中；右上图：单独一只大鼠饲养在一个很小的一无所有的笼子中；下图：一群大鼠饲养在一个有各种玩具的大笼子中。

虽然由环境所造成的脑的差异不是很大，但是我们确信确有差异。这些结果能通过重复实验而重复得到……我们发现经历对脑所造成的最一致的效果表现在皮层重量和脑的其余部分（也就是皮层下部分）重量之比。看来丰富的经历会使皮层的重量显著增大，而脑的其余部分则变化不大……经验无疑地会改变脑解剖和脑化学的许多方面。

他们还发现，在丰富环境中生活的大鼠的突触要比在贫乏环境中生活的大鼠多50%。最后他们还从野外捕捉小鼠，然后分别让一组继续生活在野外，而另一组则生活在“丰富”的笼子里，经过4个星期以后，他们发现生活在野外的小鼠的脑要比人工饲养的小鼠大，尽管后者是饲养在“丰富”的环境之中。他们说道：“这表明和自然环境比起来，即使是丰富的实验室环境也依然是贫乏的。”

在他们的文章发表以后，许多人又对此做了进一步的研究。由于伦理的原因，我们不可能把他们的实验原封不动地移植到人上来做，但是对盲人的脑和正常人的脑在死后所做的解剖研究表明，盲人皮层视区要比正常人发育得差，褶皱少而且薄。

他们的发现告诉年轻的父母要多陪伴他们的婴儿，尽量让他们生活在一个丰富多彩的环境中。对老年人来说，也应该多动脑筋，而不是整天无所事事。戴安蒙后来说道：

对人生来说，我想我们可以对脑的衰老问题采取一种更加乐观的态度……主要的因素是要有刺激。神经细胞就是接受刺激用的。我想好奇心是一个关键的因素。如果一个人能终身都保持好奇心，那么这肯定会给神经组织以刺激，而皮层也可能对此作出反应……我曾经找了一些年逾88岁的老人，我发现那些一直在动脑筋的人脑子还很清楚，事情就是那么简单。

我国最长寿的科学院院士贝时璋先生以107岁高龄去世，生前他几乎每天都要到单位转一下，并且关注着当代的科学发展，直到去世前不久他还和去拜访他的郭爱克院士谈纳米生物学的问题。当然并不是动脑筋就可以包治百病，美国前总统里根和英国前首相撒切尔夫人显然都是经常动脑筋的人，但是他们都还是得了老年痴呆。不过无论如何，经常动脑筋和与社会保持接触至少能减少脑退化的概率。