脑袋大更聪明？其实不尽然 | 科学人 | 果壳网 科技有意思
脑袋大更聪明？其实不尽然
大脑门更聪明吗？头小就笨吗？
本文作者:冷月如霜
自从人类开始研究大脑以来，大脑如何与智慧挂钩就成了让科学家们最感兴趣的话题之一，其中显而易见的一个假定便是智慧程度直接决定于大脑的尺寸——大脑越大，脑细胞就越多，人不就越聪明吗？一些科学家们也以此来解释为何我们比近亲黑猩猩们要更聪明；然而持反对意见的科学家们却不在少数，他们的理由也看似无懈可击——倘若大脑越大动物就越聪明的话，为何大象没有展现出高于人类的智慧呢？随着对大脑了解的不断加深，我们终于找到了一种机制能够同时解释以上两种看似无法统一的现象。
你聪明吗？脑细胞有话要说
在介绍这种机制之前，先让我们来了解一下大脑的组成吧。众所周知，神经细胞（Neuron）是实现大脑功能的主要部分。当神经细胞发生病变后，人的大脑功能就会受损，甚至会引发帕金森症，阿尔兹海默症等疾病。人的大脑约有数十亿个神经细胞。它们就像是一颗正在发芽的种子一般，往一边伸出无数的“根系”（我们称这些根系为树突），而往另一边长出“树干”（我们称之为轴突），又在树干的顶端分叉出许多小“树枝”（我们把树枝末梢称为突触）。与自然界中的树不同，一个神经细胞的突触会与另一个神经细胞的树突相连（树梢与树根），借以传导信息。
大脑尺寸会影响智商这个观点的核心就在于这些神经细胞。辛辛那提大学医学院的金·迪特里希教授（Kim Dietrich）发现当5、6岁的儿童接触到铅后（往往是带有铅涂料的玩具），神经细胞会受到损伤。相应地，当这些儿童成年后，大脑前叶的灰质（神经细胞富集区）体积会有明显的减小 [1]。这项研究虽不能证明大脑尺寸小就一定会减少神经细胞的数量（并因此影响人的认知能力），但至少告诉我们大脑尺寸偏小可能是神经细胞受损后的结果。
然而神经细胞虽然重要，但却也只占了大脑的10%左右（顺便一提， 这也就是“我们只开发了大脑功能的1/10”这个的由来。），剩余的大多由胶质细胞（Glia Cell）组成。要谈大脑尺寸对智慧的影响，恐怕避不开谈论这些胶质细胞的功能。长久以来人们以为这些细胞只是起了填充大脑的作用，但最近的许多研究都表明它们在传递信息的能力上虽不及神经细胞，却也有自己的一份贡献。加州大学伯克利分校的玛丽安·戴蒙德教授（Marian Diamond）在1985年对爱因斯坦大脑的分析指出这位科学巨匠的大脑中，胶质细胞的数量就多于常人 [2]。以现在的眼光看来，这项研究在对照组的选择上并非十全十美，却也让人意识到了胶质细胞在大脑中扮演的新角色。
说起脑袋大更聪明时，爱因斯坦时常被拿出来举例。图片来源：/
数量与质量，缺一不可
尽管“脑袋越大，脑细胞就越多，大脑的功能就越强劲”这个观点看来是如此地简单直白，科学界仍然需要另一个理论来解释为什么有些拥有巨型大脑的动物并没有展现出高人一等的智慧。有些科学家比较极端，比如南非沃特威德斯兰德的动物科学系教授保尔·曼格（Paul Manger）就认为聪明与否与脑袋的尺寸无关，而与脑细胞的能否组成一张有效的信息传递网有关。在他的眼里，大脑和人类差不多尺寸的海豚由于脑部结构并不复杂，几乎“和一条金鱼一样蠢” [3]。海豚大脑的尺寸也被他归因于为了保持冷水中脑部的温度而增生出的胶质细胞。
曼格的言论立刻引起了轩然大波。埃默里大学研究鲸豚大脑演化的洛丽·马里诺教授（Lori Marino）就指出数十年来对于海豚行为的研究表明海豚是具有相当智慧的动物，而曼格的观点无疑与这些事实相违背。她认为海豚与金鱼的大脑结构很类似，并不意味着两者的智力水平就一定接近。她推测说海豚作为哺乳动物，其脑部的功能区域与其他种类（比如说鱼类）有着很大的不同。简单地比较两者的结构相似程度恐怕并不能说明什么问题 [3]。
2008年发表在《自然》杂志的子刊——《自然·神经科学》上的一篇论文则从分子生物学的层面上一统了这两种看似矛盾的观点。来自英格兰的两位科学家理查德·埃姆斯（Richard Emes）与塞斯·格兰特（Seth Grant）分离出小鼠突触处（即不同神经细胞相连的节点）可能起传递信息作用的651条基因，并在另外18种生物中寻找这些基因的身影。他们发现随着生物的复杂程度提升，这些基因的数量也有所提高。与人相比，小鼠、狗、猩猩等哺乳动物中的这些基因数量大约只减少了5%；斑马鱼、爪蟾等非哺乳类的脊椎动物其基因数量则只有人的大约90%；而果蝇，蜜蜂等非脊椎动物的这些基因更只有人的一半左右 [4]。
对于这个结果，埃姆斯与格兰特认为这意味着参与高等生物突触活动蛋白质更多，因此单个突触传递信息的能力也就越强。如果再考虑不同大脑尺寸带来的突触绝对数量的差别，这就能解释为什么有时脑袋大的生物聪明，有时脑袋大的生物并不一定聪明了。打个形象的比方，大脑中的突触就好像是电脑中的处理器，尺寸则决定了处理器的数量。大脑越大，这些处理器也就越多。但这些处理器的性能却天差地别，如果说人类的处理器是当下最新产品的级别，那么那些鱼类、昆虫的处理器或许就只有10年或者20年前处理器的性能了。用这个理论，我们能很好地解释本文开头提到的两个现象——人类与黑猩猩的处理器性能差不多，但人类更大的大脑确保了我们有更多的智慧；大象的大脑虽然比人更大，但由于其中的处理器性能比较低，因此总体上看仍然无法比拟人类。
基因数量对于突触功能的影响
大脑袋有大智慧有着一定的道理，但却不是必然。如果不考虑脑中突触功能的水平差异的话，单纯比较脑袋的尺寸并没有意义。
Brubaker CJ, Dietrich KN, Lanphear BP, Cecil KM. The influence of age of lead exposure on adult gray matter volume. Neurotoxicology. ):259–266
On the brain of a scientist: Albert Einstein
):198-204.
, , , , , , , , , , , Evolutionary expansion and anatomical specialization of synapse proteome complexity,
本文部分编译自《科学美国人》Fact or Fiction: When It Comes to Intelligence, Does Brain Size Matter?
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杀了再说……严格意义上讲，如果算遮雨效果，大头是不是可以理解进水的几率要比尺寸小的更加高些？
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全部评论(88)
大头。。。
果壳网副主编
大头大头，下雨不愁……
别人有伞我有大头……
杀了再说……严格意义上讲，如果算遮雨效果，大头是不是可以理解进水的几率要比尺寸小的更加高些？
如果大头不聪明的话，我的大头留着啥用！
出生的时候助产钳夹出来那种娃的头也很大很长......像鸭蛋君。
为什么我只是觉得脑袋大不好生……
主要看额头，一般聪明的人，额头比较宽广
我觉得最后的观点反而是支持大脑袋的人比小脑袋的人聪明。引用：“用这个理论，我们能很好地解释本文开头提到的两个现象——人类与黑猩猩的处理器性能差不多，但人类更大的大脑确保了我们有更多的智慧。”既然人类的处理器性能跟大猩猩差不多，优于它们的纯粹只是大脑比它们大，那在同一物种“人类”的对比中，这种情况应该更明显了。还有，大家有没发现，身边小脑袋大智慧的人很少。这个智慧说的处理多任务的能力，比如知识面的大小，如果只谈专一领域的话，脑袋再小只要不傻学习的时间足够长就会拥有比别人多的知识了。但那种专业领域在行，却在其它领域也有一定研究归纳思考的人脑袋很少有比多数人小的。当然，这个做实验相对会困难点，毕竟大智慧太抽象了，不好度量。
文章说的是不同物种之间大脑大小和智慧之间的区别，相同物种的情况下呢？
为何大象、鲸鱼没有比人更聪明？？！！！！！！！其實这个要看比例的吧不是吗，，大象、鲸鱼的头相对于它们的庞大身躯其实也不是很大了。。【看到这句话我就没有看下文了，武断了╮(╯﹏╰）╭
埃尼阿克比我的手机也大多了嘛
我一直不知道作者的头像是猩猩还是人。。
是日本漫画家、《银魂》作者空知英秋的自画像，所以是一只像猩猩的人……
引用 的话： 是日本漫画家、《银魂》作者空知英秋的自画像，所以是一只像猩猩的人……楼主的头像是我在果壳最喜欢引用的图片之一
为什么不比较大脑的质量占全身重量的比例呢
植物细胞生物学博士生
引用 的话：楼主的头像是我在果壳最喜欢引用的图片之一矮油。。
引用 的话：我觉得最后的观点反而是支持大脑袋的人比小脑袋的人聪明。引用：“用这个理论，我们能很好地解释本文开头提到的两个现象——人类与黑猩猩的处理器性能差不多，但人类更大的大脑确保了我们有更多的智慧。”既然人类的处理器性能跟大猩猩差不多，优于它们的纯粹只是大脑比它们大，那在同一物种“人类”的对比中，这种情况应该更明显了。还有，大家有没发现，身边小脑袋大智慧的人很少。这个智慧说的处理多任务的能力，比如知识面的大小，如果只谈专一领域的话，脑袋再小只要不傻学习的时间足够长就会拥有比别人多的知识了。但那种专业领域在行，却在其它领域也有一定研究归纳思考的人脑袋很少有比多数人小的。当然，这个做实验相对会困难点，毕竟大智慧太抽象了，不好度量。小头爸爸从来就没有发现为啥他儿子头这么大，哈哈。
我头小额头也不宽。。可是自认为还比较聪明哈哈，我可以说我一直用自己来做反例来驳斥这个理论么=w=。。虽然逻辑上不太能成立（捂脸跑走）
引用 的话：杀了再说……严格意义上讲，如果算遮雨效果，大头是不是可以理解进水的几率要比尺寸小的更加高些？真的可以这样理解！！！
脑积水的就特别大。
【英国《每日邮报》网站3月3日报道】题：女性大脑确实较小，但女性比男性更有效使用大脑
男人之间常开的一个玩笑就是，女人没什么脑子。现在研究发现，女人大脑较小可能是真的，不过这不要紧，因为女性能够更有效地利用大脑。
女性的大脑比男性大脑效率更高，因为她们能凭借较少的能量和脑细胞取得同样甚至更好的结果。
这可能是因为，虽然男性拥有更多神经元———对推理至关重要的脑细胞，但女性的脑细胞之间的关联更多，因此尽管她们的灰质较少，却能更快地思考。由美国加利福尼亚大学的神经学家和西班牙的研究人员合作进行的新研究就是为了解开为什么女性的大脑通常比男性小8%，智力水平却是一样的。
他们主要研究的是大脑中被称为海马的区域，该区域对有效的记忆和情感至关重要。
对男性来说，海马区域越大，神经元越多，智力水平也就越高。
但研究人员发现，对女性来说，海马区域大(一般都比男性小)并不意味着智力水平越高———甚至还有相反的情况。
研究人员对18到27岁之间的59名女性和45名男性进行了心理测试。
与此前的研究结果相一致，他们发现女性更擅长归纳推理并跟踪变化的情况，而男性更擅长空间推理。
但发表在《智能》杂志上的研究结果显示，女性的大脑更高效。研究报告得出结论说：“在这一结构层面，与男性相比，女性取得行为效果需要的神经物质更少，更为高效。”
剑桥大学教授特雷弗·罗宾斯说，这一研究非常有意思，不过还需要进一步的检验。
他说：“研究显示，对女性来说，海马区域越小，其工作效率越高。但一个结构的大小并不一定与其功能有关系。”
“更小的结构可能意味着神经细胞更为密集，或者细胞之间的信号传递更为积极，也就是意味着工作效率更高。”有点类似可能聪明不仅由脑细胞数量决定，还与突触的数量有关
头大的人聪明，有木有考虑到妈妈们的心情啊，头大难生啊
引用 的话：为何大象、鲸鱼没有比人更聪明？？！！！！！！！其實这个要看比例的吧不是吗，，大象、鲸鱼的头相对于它们的庞大身躯其实也不是很大了。。【看到这句话我就没有看下文了，武断了╮(╯﹏╰）╭如果只是简单的比例，那么如果两人头一样大，难不成又瘦又矮的比又高又胖的聪明吗。。。。
科普编辑，古生物爱好者
引用 的话：如果只是简单的比例，那么如果两人头一样大，难不成又瘦又矮的比又高又胖的聪明吗。。。。只按大脑和体重比例来判断聪明程度，确实不一定靠谱……比如长臂猿的脑量商比几种猩猩都要高，但智力显然要低。不过人类与大象、鲸鱼的体重差异实在是太大了
从小就被人说头大 也没发现自己有多聪明。。
大脑袋飘过
旅游管理学士，气象爱好者
大头娃娃无辜中枪……其实如果举反例的话，那些吃了毒奶粉的孩纸……唉
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我怎么看见有100到160亿个
又有人说1000亿个
又有人说1000万亿个
想得到怎样的帮助：人有多少个脑细胞
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医生回复区
帮助网友：28称赞：4
&&&&&&病情分析：&&&&&&大约有140亿到160亿个细胞 神经细胞有100亿 &&&&&&指导意见：&&&&&&人的脑细胞共有120-140亿个,平常人只被开发利用了3-7％,爱因斯坦也只不过才利用了10%,而婴幼儿的脑细胞却以20万个/分的惊人速度递增着,8岁完成成人脑细胞数量的发育过程.&&&&&&根据测量人体血液的细胞数采粗略地估计人体的全部细胞数.目前科学家已经测出,我们的脑细胞约有100亿个.血液中的红血球是人体最小的细胞之一.其直径为7—8微米.而1毫米等于1000微米.科学家估计,人体血液约占体重的1／13,成年男子的1升血液中约有5兆个红血球,也就是5兆个红细胞,而这里的1兆等于1万亿.血液中的白血球的数量是红血球的八百分之一,即12.5亿个.假如一个男人的体重为78千克,那么他体内的血液有6升左右,仅在他血液中就有30万亿红细胞和75亿白细胞.照此计算,人体的全部细胞约为500--600万亿个,如果把它们全部排列成一条直线,其长度约为40亿米,即400万千米,这相当于地球到月球距离的10倍.可见人体的细胞数量之多.&&&&&&
帮助网友：290称赞：20
&&&&&&病情分析：&&&&&&一旦发育完成后,再也不会增殖.人的一生就只有出生时那个数目的脑细胞可供利用,大约120亿个.骨骼,肝脏,肌肉等其它器官或组织损伤后可因细胞分裂增殖很快得以恢复,唯独脑细胞不可再生.目前,科学界尚没有更好的办法能够改变脑细胞不可再生这一特性. &&&&&&指导意见：&&&&&&一旦发育完成后,再也不会增殖.人的一生就只有出生时那个数目的脑细胞可供利用,大约120亿个.骨骼,肝脏,肌肉等其它器官或组织损伤后可因细胞分裂增殖很快得以恢复,唯独脑细胞不可再生.目前,科学界尚没有更好的办法能够改变脑细胞不可再生这一特性. &&&&&&
帮助网友：514称赞：75
&&&&&&病情分析：&&&&&&人的大脑有多少个脑细胞&&&&&&指导意见：&&&&&&人脑大约有120亿个脑细胞,最多不到10%是充分发展了的并常加以运用的,其余的仍处在未充分发展或完全没有发展的原始状态. &&&&&&以上是对“人有多少个脑细胞”这个问题的建议，希望对您有帮助，祝您健康！
帮助网友：6086称赞：1320
&&&&&&病情分析：&&&&&&人的大脑有100多亿个神经细胞,每天能记录生活中大约8600万条信息.据估计,人的一生能凭记忆储存100万亿条信息. &&&&&&指导意见：&&&&&&脑细胞有140——160亿条,被开发利用的仅占1/10.&&&&&&生活护理：&&&&&&人脑功能强大,存储的信息丰富
擅长: 心理问题,生殖泌尿病症,家庭关系纠纷
帮助网友：14833称赞：1702
&&&&&&病情分析：&&&&&&你好,人体脑细胞一旦发育完成后,再也不会增殖.人的一生就只有出生时那个数目的脑细胞可供利用,大约120亿个.骨骼,肝脏,肌肉等其它器官或组织损伤后可因细胞分裂增殖很快得以恢复,唯独脑细胞不可再生.&&&&&&指导意见：&&&&&&脑细胞处在一种连续不断地死亡且永不复生增殖的过程,死一个就少一个,直至消亡殆尽.这是一种程序性死亡,也叫凋亡.人到20岁左右,脑细胞发育的速度达到巅峰,此时不仅精力充沛,而且记忆力好,是一生中的黄金季节,越过此峰,便是下坡.20岁过后,若这些细胞放置在那里而不使用的话,会以每天10万个的数量变成废品.尽管这是件令人不快的事,但脑细胞随年龄增长而逐渐减少却是事实.&&&&&&抓住自己的青春吧,祝愿你健康快乐!
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