爱因斯坦大脑开发多少,爱因斯坦的大脑切片分析

青青/2017-07-27 10:25/ 分类:大陆

爱因斯坦大脑开发多少,爱因斯坦的大脑切片分析

在进入“窥探”爱因斯坦的大脑之前,先看看本人一路关注脑科学问题而留下的两段思想印迹(评论):马丁林随感:爱因斯坦的大脑揭秘及其启发意义。

“研究发现‘爱因斯坦大脑皮质中神经元的密度较高,他的神经元的信息传递效率更高,这或许就是爱因斯坦能成为卓越的科学天才的奥秘之一。’ 没有谁能够否认包括爱因斯坦在内所有的天才,其大脑先天性的结构或功能与一般人存在差异,这与同一个人的左右脑同样存在先天性的差异一样。但是,我反对任何决定论的思想,即以为天才生下来就是天才,是上天注定的。即使真有这种天才,如果他不在某一优势领域付出任何努力,不去通过他自身一系列的自我设计、自我试验、自我肯定和自我完成等个人行为证明自己是天才,如同在一张白纸上,写下你的人生履历而说明你是怎么一个社会角色,到头来,天才也是白痴!同时,亦有大量的脑科学研究证明,大脑的思维定势遵循“用进废退”之自然选择原则可以持续一生地不断改变。我相信爱因斯坦的大脑皮质神经元之传递效率之所以更高,也是遵循前述这一原则所带来的结果,即俗称的大脑越用越灵。而许多长者之所以比年轻人更有智慧,同样也是不断思考、总结自己的人生经验,让自己的大脑更高度低熵化或负熵化(高度有序化)的结果。我们身边不乏这些例子,八-九十岁的老人同样可以玩智能手机或电脑游戏,这些人可能来自农村或甚至是文盲,但为何对这些新科技设备之使用熟练程度并不亚于年轻人?这是善于学习带来的结果!也就是说,大脑并不会因为年纪的增长而退化,反而会更精灵、更有智慧!——对头条号“宇宙小百科”的文章“大脑的极限探索:其实普通人都有成为‘天才’的可能”的评论

“‘近日,来自德国弗莱堡马克斯·普朗克免疫生物学和表观遗传学研究所的研究人员证明,不仅DNA本身会发生代与代之间的遗传,一个人一生中的表观遗传学修饰都会在其后代中得到一定水平的表现。与此同时,具体实施该研究的Nicola Iovino实验室首次描述了表观遗传学信息的生物学后果,证明母亲的表观遗传记忆对后代的发展和生存至关重要。’ 这的确是令人振奋的新发现!我一直认为存在一种叫文化基因的东西,今天这个发现恰好验证——我们的文化习惯(上一代的性格气质、饮食习惯、族群的环境适应力、风俗习惯等等)事实上可以传承到下一代,而下一代已经适应的自然选择基因又会遗传到他们的下一代,例如左撇子通常会隔代遗传。这是我所定义的文化基因。中华民族五千多年来的“天人合一”思想、中医理论以及有别于西方的逻辑实证思维之直觉空灵思维所以能传承至今,我认为也与文化基因有关。——对2017.7.17日头条号“转化医学网发布的文章《颠覆!SCIENCE新研究首次证明遗传不仅是基因,表观遗传可跨代遗传》一文的评论)

以上两段“思想印迹”是我二十多年来探索“左撇子与艺术天才”或我所谓的“创作发生学”这一议题,并持续关注前沿脑科学研究的结果。接着,让我们开始“介入”爱因斯坦的大脑。

解剖学的确研究过爱因斯坦的大脑,发现他的大脑某些区域包含大量皱褶,并由此推论爱因斯坦所以成为颠覆历史的伟大科学家和哲学家,是先天注定的。

我一直怀疑这一目前无法证伪的论断,反而认为人的思维定势会持续一生影响并改变着大脑。由于本人也是先天的左撇子,语言发育中枢与童年的爱因斯坦一样(我在此并非无知到要与爱因斯坦相提并论)都很迟,我八岁才会说话(我在另一篇问答关于抑郁症自愈的文章有详细自述,原标题是《平静的自述——我为什么抑郁而不自杀》)。后来不断接触了解脑神经科学,对那些天才左撇子非常崇拜,爱因斯坦在我的心目中一直是神一样的存在。而事实上,看到有关他的大脑解剖结果后,我才知道爱因斯坦不是神,而是与我们一样的常人。只不过,爱因斯坦与常人不同的地方,在他先天百分之一的天才基础上,他用一生付出了百分之九十九的努力与执着,才发现颠覆历史的相对论。爱因斯坦曾说:“我想知道上帝的心思,余下的是细节问题了。” 可见,爱因斯坦的终极目标是为了了解“上帝的心思”,这一“心思”其实是他晚年努力追寻的“统一场论”。这也是爱因斯坦平时喜欢孤独、不修边幅、不注重细节的原因——为了解“上帝的心思”,其他人生细节甚至个人的物质享受与幸福都是次要的。这才是我真正崇拜爱因斯坦的原因。

在分析爱因斯坦的大脑之前,让我们先看看一棵树或植物的成长过程:上一代结下的果实(携带先天的遗传基因信息:树与树叶的形状、大小、材质、硬度、密度、颜色、花期、年轮、抗寒能力、根系的结构与延展性和适应性生长特征等等)——泥土里发芽(吸收水分、泥土里的有机物或矿物质微量元素等能量)——根系在泥土里同步延展→幼苗的生长(先天的基因信息与来自外部环境的能量结合即产生光合作用促进生长)→适应外部环境成材(先天的基因信息对水、温度、病虫害等外部条件适应性的考验)→开花→结果→下一个生命循环的开始。

这里我要强调的,树径、高度、冠幅与看不到的根系在泥土里横向之延展度与纵向之深度是同步发展的,亦即根系越发达,树就会长得越高越大。人的大脑从发育到最终的定型期,如同树的根系一样,同样受到先天的遗传基因信息与后天环境的适应性(自然选择的进化)相互作用之影响。对比树的成长过程,大脑在母胎中简单的发育路径也非常类似:母亲受精(种子)→母亲怀你的第一个月,大脑的原形基本出现→第二个月,大脑的延髓和与分化过程产生,这时候母亲能感知到自己怀孕,同时,大脑所需要的能量通过脐带由母亲提供→第四、五个月,脑部形成,但大脑表面的皱褶尚未出现→第六至七个月,脑细胞分化形成,皱褶出现,接近成人的脑补构造→第八至九个月,你脑部的发育完成,脑细胞几乎与成人相同→第十个月,你出生时脑重量约400克,神经元细胞大约1000亿个,神经细胞不再增加,开始髓鞘化,神经胶质细胞开始增加,脑部逐渐发达(参考有关脑科学资料)。在你出生那一刻,你的大脑本身所携带的先天信息来自你父母的复合基因,包括你的文化基因、先天免疫系统之功能、左右脑的思维定势(即你是否先天左撇子还是右撇子由遗传基因决定,甚至你的血型、性格、气质、体格等基因信息也如此),但这不代表你的大脑已经完全定格,再有后天来自家庭、社会、教育、信仰、文化、你个人的人生规划、学习能力、自我纠错能力以及各种适应能力等综合外部环境因素,你时刻在与外部环境进行信息、物质与能量交换的过程中(耗散与自组织过程)协同进化的同时,你大脑的起心动念每时每刻都会对外部系统(或环境系统)做出应激性反应而不断成长。

结合最前沿的脑科学理论,大脑的执行中枢并不会像传统认为的那样在成年期已经完全定型而不再拓展变化。在这些转变中,其中有一项就是,从出生到死亡的整个人生期间,我们的大脑所发生的变化是很巨大的。而主流科学家认为,我们在出生后,大脑在婴孩期以及童年早期会经受巨大的变化,但是之后大脑就开始定型,少有变化,成为我们终其一生的执行中枢。最新理论认为,大脑的某些区域一直处在变化当中,新的神经细胞的产生频率让人吃惊,而且思想本身可以影响大脑结构的变化,其影响程度之深,甚至在二十年前都少有研究学者认为这是可能的(耗散结构理论的应用)。大脑不变论(决定论的封闭系统——括号为马丁林加注,下同)已经让位于新的观念(从无序到有序之涨落、不断自组织的开放系统),即大脑可塑论和神经再生论,而这方面的研究还远未结束。这一新理论与我一直探讨脑神经科学所得到的结论惊人相似,即我认为大脑先天遗传性与对后天环境的适应性是互相协调发展并协同进化的,一旦这一协调机制失灵,人就会产生各种神经功能障碍问题,例如自闭症、抑郁症、精神分-裂等。

我们再回到爱因斯坦的大脑与其思维定势的关系问题。

现代人的的大脑结构与脑容量大致一样,大脑的神经元数量也一样,大约一千亿个,这相当于银河系行星的数量,所以有人将大脑神经元的网络结构类比宇宙空间的网络结构,甚至认为宇宙的网络结构是我们大脑三维全息投射的幻象。

而解剖学研究的结果也证明爱因斯坦的大脑体积与常人无异,重1230克(我们正常成年人的大脑重量是1.3千克),甚至比人均大脑的体积少了70克(这里是说笑)!说明爱因斯坦后天的兴趣焦点、好奇心和思维定势持续一生地影响其大脑的内部结构。

童年的爱因斯坦的确并不见得非常聪明,他不善交流,喜欢特立独行;经常被同学和老师嘲笑木纳迟钝(爱因斯坦三岁才会说话,九岁还不会与同龄人沟通,甚至被父亲怀疑是哑巴。左撇子的语言中枢发育普遍较迟——马丁林加注);但爱因斯坦从小就喜欢观察和研究大自然,中小学阶段的数学成绩一直非常突出,十三岁就会研究微积分和读康德的《纯粹理性批判》;并经常异想天开地在自己的脑里反复进行各种思想实验。这些童年特质和偏好,即童年阶段已经具备的逻辑思辨能力、反教条的怀疑批判精神,对他以后从事物理学的研究非常有帮助。

那么,爱因斯坦的童年除了数学突出之外,其他学科成绩很普通,为何能在后来超出常人?

我认为这与童年的爱因斯坦和他的父亲都没有发掘自己的兴趣或潜能有关之外,也与他的老师没有伯乐的慧眼有关,即童年基础教育阶段并没有任何人启迪他将来可能成就大业的潜在智慧。而从小非常有音乐天赋并喜欢小提琴、右脑先天发达,又想努力证明自己的左脑并非先天性“残缺”的爱因斯坦,通过后来的各种思想实验和刨根究底的探索行为,让他左右脑更加协调一致地运作和均衡发展,结果,为爱因斯坦带来逻辑性、创造性、颠覆性、前无古人后无来者的伟大思想——相对论!具有这类思维定势的伟人、科学家或思想家很多:老子、释迦牟尼、亚里斯多德、达芬奇、尼古.特斯拉、普利高津、霍金、欧文.拉茲洛等等。当然,从这一类型的伟人或天才去综合考量,他们大多是左右脑并用、兴趣广泛、思维敏睿、逻辑严谨而又极富想象力和直觉能力,贯通古今的博学大家!

再者,许多天才之所以成为天才,在于他们将从小自我发现或家人与老师后天发掘的好奇心或兴趣淋漓尽致地施展发挥,并在自身成长过程中通过持之以恒的训练和努力之结果。少年天才成年后结果碌碌无为而最终沦为“蠢才”的也大有人在,这与他们不可持续的恒心与毅力有关。古今中外许多天才诗人艺术家的传记也认证前述观点,例如我所喜爱的天才钢琴家朗朗的自传《千里之行:我的故事》就是成功的例子,在此不展开讨论。不断在某一领域努力而得到社会认可,又可以带来更强大的自信心和持续一生的创造激-情。这就是萨特存在主义“存在先于本质”哲学的最有力证明——你所以成为天才(历史所定义的本质),是你自己一生在某一领域努力(存在的行为)的结果!

“关于爱因斯坦的大脑争论”事件说明,他的大脑在今天看来所以与常人有别,这与他在童年阶段就开始研究大自然,并持续专注理论物理学研究及不断在自己的大脑反复进行思想实验所形成的思维定势有关,是思维倾向或意识焦点根据“用进废退”的进化原则在线性地、持续性地改变着他的大脑。

应用到今天的儿童启蒙教育即所谓的早教阶段,我经常与自己熟识的父母、家长或老师交流教育,建议他们如果特别有慧眼,就要从小观察儿童的性格和偏好(思维定势),最重要的是观察他是否先天左撇子。如果是,他的右脑会比一般人发达,适合非逻辑、非线性(跳跃性或发散式)、形象化、图像化、空间性、整体性与创造性的艺术领域;反之,右手左脑的人更适逻辑性、分析性、线性、推理性强的数理或科研工作。对童年阶段儿童的兴趣发掘与培养,不但可以训练大脑和他的思维定势,更可能对他今后的专业选择、人生选择或自身的命运轨迹带来深远的影响。

——原标题《思维定势改变了爱因斯坦的大脑》(原回答悟空问答关于“爱因斯坦为什么头脑那么发达”,创建并发布于2017.7.4)

附录:光明网《最强大脑这样诞生》(发表于2017.07.17)

1955年,伟大的物理学家爱因斯坦在美国因病去世。随后,科学家们对这位“世纪伟人”的脑组织开启了长达数年的探索之旅,希望通过比较爱因斯坦与常人脑组织的特别之处,寻找其天赋的根源。但迄今为止,科学家并未获得令人信服的证据表明爱因斯坦的脑组织到底有什么特别之处。那么,究竟是什么造就了这世上的“最强大脑”呢?荷兰拉邦德大学医疗中心的研究人员曾研究了世界记忆锦标赛23位顶尖选手的大脑,奇怪的是,研究人员发现这些超强记忆者的大脑结构与另外23位年齡、健康状况及智力水平相似的普通人的大脑相比,并无特殊之处,但是参赛者在大脑连接方面出现了一些特殊变化。

换而言之,他们大脑的各个区域以不同的方式共同运行。随后,研究人员通过对普通记忆者展开为期40多天(每天30分钟)的训练,发现这些人的记忆能力也能够翻倍。更有趣的是,这些人的大脑连接方式变得跟世界记忆锦标赛的选手更相似。

之后,研究人员又进行了实验,以验证普通人是否也可以习得同样的技能。科学家招募了51名与超强记忆者相似的群体,这些人没有特殊记忆的技能,也没受过记忆训练。志愿者被分成三组,其中两组接受大脑训练,一组不接受训练,但所有人在训练前后都要做脑部扫描检查(考察脑部结构变化)。

训练方式有两种:一种是短期普通记忆训练;另一种是策略记忆训练,即受训者将记忆的内容(如单词)和已经记住的地方联系起来,然后通过找到那个熟悉的地方进行记忆内容回忆。令人意外的是,使用策略进行记忆训练的志愿者,他们的记忆量是未受训者的5倍之多,而且在4个月后,这些人的记忆仍然能保持在较高水平,不仅如此,他们的大脑连接方式也开始悄然发生变化。

《知识窗》文/余壮

来源: 中国科技网

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