BBC：为什么三千年前人类的脑容量更大（组图）

现代人类文明可能是地球上最先进的文明，但在大约100代以前，我们祖先的脑容量比现在更大。

人类祖先比我们聪明。几千年前，地球历史上出现里程碑式的变化——第一个已知的复杂文明开始出现。人类祖先在世界上最早的城市里走来走去，彼此见面，他们在很多方面都与现代城市居民很相似。但从那时起，人类的大脑实际上已经略有萎缩。

美国达特茅斯学院(Dartmouth College)人类学家杰里米•德西尔瓦(Jeremy DeSilva)表示，脑容量减少的部分大约相当于4个乒乓球。他和同事去年发表了一份头骨化石分析报告，指出这种脑萎缩始于3000年前。

“这比我们估计的要晚得多，” 德西尔瓦说。“我们预计是在大约3万年前发生。”

尽管有证据表明农作物种植可能早在公元前23000年就开始了，但普遍认为公元前10000到5000年，农业文明才开始出现。之后的庞大文明产生了建筑和机器。最早的文字大致和农业文明同时产生。

为什么技术飞速发展，人类的大脑却开始缩小?

图像来源，GETTY IMAGES

这让研究人员摸不着头脑。它也提出了一个问题，即脑容量是否代表着动物的智力或认知水平。许多物种的大脑比人类大得多，但它们的智力不如人类。所以大脑容量和人类思维能力并非简单的关系，肯定还有其他因素。

对特定物种而言，究竟是什么因素促使脑容量变得更大或更小，这也是个难解之谜。德西尔瓦团队注意到，随着时间的推移，人类的身体越来越小，但这不足以解释大脑容量的减少。这种变化的原因仍然悬而未决。因此，在最近的一篇论文中，他们从不太相关的蚂蚁身上寻找灵感。

乍一看，或者应该说好像是离题了，蚂蚁的大脑与人类的截然不同。蚂蚁大脑约为十分之一立方毫米，或一粒盐的三分之一，只有25万个神经元。相比之下，人类的大脑大约有860亿个神经元。

蚂蚁社会与人类社会有惊人的相似之处。甚至一些蚂蚁在巢穴内种植大量真菌，收获并吃下真菌，蚂蚁会收集树叶和其他植物材料用作真菌肥料。当德西尔瓦团队比较不同种类蚂蚁大脑容量时，他们发现那些群体规模大的蚂蚁大脑更大，但那些种植真菌能力也得到进化的蚂蚁除外。

这表明，至少对蚂蚁来说，拥有更大的大脑有助于在大社会中表现良好——但相比之下，更复杂的社会系统和更细致的劳动分工可能会使它们的大脑萎缩。这可能是因为认知能力被分配给了群体中的许多成员，他们都扮演着不同的角色。

换句话说，集体智慧下个体就不需要太聪明。

德西尔瓦说，“如果这种情况发生在人类身上会怎样？如果人类社会达到了某个人口规模的阈值，在这个阈值中，人类共享信息并将信息转化到其他人的大脑中，会怎么样?”

另一种可能性是，大约在人类大脑体积开始缩小之前2000年，文字出现了，这也有影响。能把人类与其他物种区分开来的事物不多，书写是其中之一。德西尔瓦怀疑“书写导致信息外化，以及获取外部信息来交流思想”都会影响大脑容量。

一些已知的最早文字出现在美索不达米亚，被称为楔形字，是压在泥板上的符号

蚂蚁和人类大脑之间的许多不同意味着我们进行类比应当小心谨慎。尽管如此，德西尔瓦认为，这种可能性是一个起点，可以用来思考是什么导致了人类大脑体积显著的缩小。

这些想法目前还只是假设。还有很多其他理论试图解释人类大脑的缩小。然而，如果脑容量减少真的在3000年前开始，那么部分原因就变得难以自圆其说。驯化就是一个很好的例子。包括狗在内的几十种被驯化动物的大脑都比它们的野生祖先小。但据估计，人类的自我驯化发生在数万年前，甚至数十万年前，远早于人类大脑开始萎缩的时间。

但是，脑容量减少是否意味着人类个体变得更愚蠢?

不完全是，除非是大群体之间进行比较得出的细微差异。2018年，一组研究人员分析了来自英国生物银行(UK Biobank)的大量数据，这是一个庞大的生物医学数据库，其中包括数千人的大脑扫描和智商测试结果。

荷兰阿姆斯特丹自由大学(Vrije Universiteit Amsterdam)的行为遗传学家、参与该研究的科学家菲利普·科林格(Philipp Koellinger)说，该研究的样本为13600人，比以往所有关于脑容量和智商关系研究的样本总和还要多。

研究发现，总体而言，脑容量大在智商测试中表现稍好，但关键是，这种关系并不完全准确。这意味着有些人在智商测试中表现得很好，但他们的脑容量相对较小，反之亦然。

科林格说，“两者关系并不显著；各地状况都是如此。”

这一点很重要，部分原因是人们一直试图根据头部大小或形状对人类个体进行分类。

“西方医学界有一段非常丑陋的历史，优生学和类似运动都是基于这种生物决定论的思想，”科林格说。“我们报告的结果看不出任何生物决定论的正确性。”

除了容量大小，大脑扫描还揭示了有关人类大脑结构的其他信息，帮助查找其它元素是否也在发挥作用。研究发现，大脑外层灰质中的神经元数量特别多，灰质体积与智商之间存在关系。

事实上，就人的一般认知能力而言，这样的结构差异可能比脑容量更有意义。

爱丁堡大学(University of Edinburgh)研究大脑衰老的西蒙·考克斯(Simon Cox)说，“如果认为脑容量能解释全部差异，那就大错特错了。”他补充说，脑容量甚至可能是最不重要的因素之一。

仔细想想，这是有道理的。男性体型更大，因此脑容量通常比女性大11%。但研究发现，平均而言，女性在某些认知能力上优于男性。

考克斯指出，他参与的研究揭示了女性大脑可通过结构差异来弥补较小的脑容量。例如，平均而言，女性大脑皮层(包含灰质的那层)较厚。

就大脑结构而言，影响认知能力的因素是多种多样的。一个例子是髓鞘形成，指的是围绕轴突的鞘状物质，即允许神经元与其他细胞连接并形成神经网络的又长又细的“电缆”。

科学家们惊讶地发现，人类脑容量在3000年前就开始萎缩了

当人们变老时，髓磷脂会分解，降低大脑的效率。通过研究水在脑组织中扩散的难易程度，可以检测到这种变化。髓磷脂减少后，水更容易流动。这表明认知能力下降。

考克斯说，大脑仍然是“异常复杂的”，很难确切知道某人特定大脑结构对其智力有什么影响。同样值得注意的是，因为受伤或发育异常，有些人的脑容量不及常人，但令人惊讶的是，他们似乎没有受到影响。法国一名优秀公务员的大脑缺失了90%，但他的智商为75分，语言智商为84分，仅略低于法国97的平均水平。

但是，例外永远不能成为定律。最终，多项研究确实表明，脑容量、结构和智力之间存在统计学意义上的联系，尽管这种联系很微妙。

考虑到动物的不同大脑时，所有这些就变得更有趣了。我们已经比较了人类和蚂蚁的大脑，但是其他物种呢？是什么促使大脑进化，变得更大或是更小?

艾米·巴兰沃夫（Amy Balanoff）在马里兰州巴尔的摩市的约翰霍普金斯大学研究大脑进化，她说脑组织的生长和功能维持需要大量的能量，所以一个物种不太可能进化出一个特别大容量的大脑，除非有需要。她说，想想依赖相对稳定的环境和资源的寄生生物。例如，众所周知，七鳃鳗（Lampreys）的大脑只有几毫米长。

“他们真的不需要把额外的能量花在神经组织上，因为从代谢的角度看，神经组织的生长成本非常高，” 巴兰沃夫说。

此外，随着时间的推移，一些动物似乎进化出了相较于身体尺寸更大的大脑。但它们的大脑实际上并没有改变，只是身体变得更小了。比如鸟类，巴兰沃夫解释说。

还有一些动物似乎进化出了特别的大脑区域，与类似物种相比，这些区域提高了它们大脑的整体容积。以非洲弱电鱼（mormyrid fish）为例，它们的大脑相对于身体来说相当大，其比例与人类相似。

这些鱼利用电荷相互交流，探测猎物。2018年，研究人员发现，它们大脑的一个特定部分，即小脑，异常沉重。没人知道这是为什么，但该研究的作者推测，这可能有助于此种鱼类处理电感应信息。

对人类来说，大脑的一个区域是新皮层，它参与高级认知功能：比如思维、语言处理等。毫无疑问，这些能力非常重要，所以我们的大脑会根据需求发展出这部分功能。

伦敦自然历史博物馆（Natural History Museum in London）的古生物学家安佳利·高斯瓦米（Anjali Goswami）说，大脑运转需要大量的能量，有趣的是，脑容量较大的动物在进化早期已经需要获取大量的能量。

巴比伦等早期城市中居民的大脑可能比你的还要大

想想鸟类在蛋里得到的营养，或者哺乳动物通过胎盘或母乳得到的营养。人类婴儿出生时就有超过1000亿个神经元，随着发育，这个数字会下降。这是因为大脑会根据个体的发展和环境来调整自己。

随着年龄的增长，只有神经网络中真正必要的部分会保留下来，但出生时拥有一个充满神经元的大脑才是可能的起点。

高斯瓦米说，哺乳动物是在恐龙的阴影下进化的。它们需要非常好的感知能力才能生存下来，这可能是他们形成夜间行动和夜视能力的原因。这肯定对神经发育有影响。灵长类动物，包括我们的祖先，也需要进化出在树上荡来荡去的特殊运动技能。

然后，环境给哺乳动物大脑进化施加动力，使其进化出摆脱困境的能力。在这个充满挑战的世界里，许多动物都不得不提高自己的认知能力，才能生存下来。

一项研究发现，栖息在海洋岛屿上的鸟类，必须适应不可预测的新领地，因此比大陆上的同类拥有更大的大脑。

不过，现在应该很清楚的是，你不能仅仅测量动物的脑容量，将其与身体的大小进行比较，就得出这种动物多聪明的结论。脑容量大小只是一部分原因。

会思考和能生存，哪个才更聪明？人类喜欢思考，但正如高斯瓦米所说，当你考虑到我们目前正努力应对气候危机等长期存在的问题时，我们的规划能力看起来确实很差。

考克斯提出了另一个观点：“除了认知能力或高智商，生活中还有更多的东西。”

这几乎可能会让你去盼望我们的大脑变得再小一些。