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        愛因斯坦的腦子

        2005-04-29 00:00:00

        從來沒有一位科學(xué)家像愛因斯坦一樣聲名歷久不衰。他革命性地改變了科學(xué)的時空觀念,大眾難以在日常經(jīng)驗(yàn)中體會時空的變化,反而增添了他的傳奇色彩,讓他更引人矚目。

        難怪他臨終時自以為活夠了,想走得瀟灑,遺命將臭皮囊火化,骨灰灑在沒有人知道的地方。偏偏他的腦子還遺留人間,不僅延續(xù)了傳奇的生命力,還創(chuàng)造了新的傳奇。

        其實(shí)愛因斯坦生前,科學(xué)界就對他的腦子很好奇,想知道他的腦子有什么特異之處,居然想出“運(yùn)動速度越快,時間流逝越慢”之類的“詭論”。

        1951年2月,他到美國波士頓的麻州綜合醫(yī)院接受最新的腦電圖儀 (EEG)檢驗(yàn)。研究人員測出他的腦電圖 (俗名“腦波”)背景值之后,就請他思考科學(xué)問題,讓儀器描繪出他大腦的活動模式。愛因斯坦在心里解一元二次方程式,儀器指針就劇烈地上下震蕩,研究人員正在贊嘆自己竟然有幸目睹絕世天才腦子的活動情形,指針忽地平靜下來。研究人員立即上前問他正在想什么,儀器居然偵測不到。愛因斯坦回答道,他聽見了雨聲,才想起雨鞋套忘在家里了。

        第一位向愛因斯坦預(yù)約腦子做研究的學(xué)者,是紐約市愛因斯坦醫(yī)學(xué)院院長齊默曼。齊默曼是神經(jīng)病理醫(yī)師,耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)病理學(xué)研究,就是他開創(chuàng)的。愛因斯坦一口答應(yīng)了,但是有個條件:不得將研究結(jié)果公布。只是后來的發(fā)展,兩人都無法預(yù)料。

        1955年4月18日凌晨1時1刻,愛因斯坦在普林斯頓醫(yī)院撒手人寰,享年76歲。上午,病理科主任哈維醫(yī)師進(jìn)行驗(yàn)尸,愛因斯坦的好友兼遺囑執(zhí)行人內(nèi)森在場,證實(shí)愛因斯坦的死因是腹腔大動脈破裂。

        此外,哈維還做了一件事,他取得了愛因斯坦長子漢斯的同意,將愛因斯坦的腦子取出,留給科學(xué)界做研究。漢斯與內(nèi)森的條件是:研究結(jié)果必須發(fā)表在科學(xué)期刊上。

        根據(jù)哈維的記錄,愛因斯坦的腦子重1.23公斤,低于男人的平均值,并不出眾(數(shù)學(xué)王子高斯的腦子就比較符合我們對天才的期望,重1.492公斤,比平均值稍高)。哈維簡單地測量了這個腦子后,除了拍照存真,還請了一位畫家為它做素描。然后,他將整個腦子切成 240塊,每一塊的位置都有詳細(xì)記錄。最后,他找上賓州大學(xué)一位他信任的實(shí)驗(yàn)室技師,進(jìn)一步處理那些腦塊,并選擇代表腦子各個部位的腦塊,制作一組切片,固定在供顯微鏡觀察的玻璃片上。

        于是愛因斯坦的大腦分別裝進(jìn)了 10個儲存組織學(xué)切片的盒子里,以及兩個大玻璃瓶中。哈維將切片分送給他認(rèn)識或信任的研究人員。齊默曼得到了一盒,因?yàn)楣S在耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院上過他的課。

        齊默曼發(fā)現(xiàn)愛因斯坦的大腦非常正常,要說有什么異常之處,就是他的大腦比同年齡的人更為健康,退化的跡象較少。至于其他人,即使震于愛因斯坦的大名,也不知道如何下手研究他的大腦標(biāo)本,理由是:學(xué)界對于天才與一般人的大腦究竟有什么差異,從來沒有定論。

        直到1985年,第一篇愛因斯坦大腦的研究報告才問世,由美國加州大學(xué)柏克萊分校的神經(jīng)科學(xué)家戴蒙教授領(lǐng)銜。她的團(tuán)隊檢驗(yàn)了4塊愛因斯坦大腦的皮質(zhì),分別代表左右前額葉上段與頂葉下段,以另外11人做對照組。

        他們發(fā)現(xiàn),愛因斯坦的左頂葉、神經(jīng)元與神經(jīng)膠細(xì)胞的比例小于常人。神經(jīng)膠細(xì)胞是神經(jīng)元的支持細(xì)胞。根據(jù)過去的研究,哺乳類神經(jīng)元與神經(jīng)膠細(xì)胞比例,從小鼠到人有逐步降低的趨勢,有些學(xué)者因而推測,神經(jīng)元執(zhí)行的功能越復(fù)雜,越需要神經(jīng)膠細(xì)胞的支持。也就是說,在哺乳類中,神經(jīng)元與神經(jīng)膠細(xì)胞比例可當(dāng)做反映智力的量表。

        此外,從神經(jīng)解剖學(xué)來說,頂葉下段皮質(zhì)是聽覺、視覺、觸覺信息匯聚之處,我們又有神經(jīng)心理學(xué)病例,顯示頂葉下段受傷后,病人就無法進(jìn)行復(fù)雜的思考,閱讀、寫字、計算能力都受損。

        作者再從愛因斯坦的“夫子自·道”,推論他的思考模式基本上反映了頂葉下段皮質(zhì)的功能,因此愛因斯坦的革命性成就,與這個組織學(xué)發(fā)現(xiàn)有因果關(guān)聯(lián)了。

        第二篇研究論文發(fā)表于1996年,作者是阿拉巴馬大學(xué)柏名頓分校神經(jīng)學(xué)助理教授安德森。他發(fā)現(xiàn),愛因斯坦的右前額葉皮質(zhì)(運(yùn)動區(qū))比對照組薄,可是皮質(zhì)中的神經(jīng)元數(shù)量與對照組無異。換言之,愛因斯坦的大腦皮質(zhì)中,神經(jīng)元密度較高。

        這個發(fā)現(xiàn)有什么意義?安德森醫(yī)師推論,這表示愛因斯坦大腦皮質(zhì)神經(jīng)元有較佳的傳訊效率,因而可以解釋愛因斯坦的超卓天才。

        現(xiàn)在安德森正在布朗大學(xué)念神經(jīng)科學(xué)博士班。

        最幸運(yùn)的研究者是加拿大漢密爾頓麥克馬斯特大學(xué)的維特森博士。雖然哈維只給了她19塊愛因斯坦的大腦,可是哈維把切開大腦之前拍攝的照片與記錄,也借給了她。因此她得以研究愛因斯坦大腦的整體形態(tài)。

        維特森指出,愛因斯坦大腦的頂葉異常發(fā)達(dá),在形態(tài)上也有特異之處,例如側(cè)腦裂并不明顯,特別是左半球。因此頂葉下段皮質(zhì)中的神經(jīng)元易于相互聯(lián)系,我們的視覺一空間認(rèn)知、數(shù)學(xué)思考、運(yùn)動知覺,極端依賴大腦頂葉下段皮質(zhì),愛因斯坦在這些認(rèn)知領(lǐng)域中表現(xiàn)的超卓智力……也許與他頂葉下段不尋常的形態(tài)有關(guān)。

        1999年,這篇論文在知名的國際學(xué)術(shù)期刊《柳葉刀》發(fā)表,維特森一朝成名,成為各大媒體競相報導(dǎo)的對象。不久,她的演講費(fèi)就上升到3500美元一場。一位漢密爾頓名流捐款100萬美元給她做研究,校方籌集了相對基金(100萬美元)設(shè)立一個神經(jīng)科學(xué)講座教授職位,由維特森擔(dān)任。

        我們從這3篇論文究竟學(xué)到了什么?齊默曼曾做過這樣的評論:“飛毛腿”死了之后,解剖他的腿,可以找到他成為飛毛腿的秘密嗎?神經(jīng)醫(yī)師雷波爾說得好:“我們對愛因斯坦的大腦著迷,透露的是我們對大腦的假設(shè),以及對天才的景仰。”

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