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15年来,女博士通过研磨“脑汤”,发现人类主宰地球的重要原因

作者:发布时间:2019-08-21 15:06


通过使用第二种染料给神经元的细胞核上色,她便能数出有多少细胞核是来自真正负责处理信息的神经元,而不是脑组织中的其他细胞。


苏珊娜在15分钟内能够数出几百个神经细胞,把这个数字乘以整个液体体积,她计算出了一个新数据:老鼠脑中含有大约2亿个神经细胞。


她还研究了另外五种啮齿动物的大脑,从体重40克的老鼠到48公斤的水豚。


结果显示,在啮齿动物中,随着脑部越来越大、越来越重,神经元数量的增长要慢于脑部本身重量的增长:水豚的脑部比老鼠的大190倍,但神经元的数量只是后者的22倍。


苏珊娜的实验室


2006年,苏珊娜在拜访脑科学家乔恩·卡斯时,对六种灵长动物的脑部进行了研究,她有了完全不同于啮齿动物的发现。


“灵长动物脑部的神经元数量比我们预想的多得多。”她说。


苏珊娜在这些灵长动物身上看到了一种清晰的趋势:随着灵长动物的脑部越来越大,其中的神经元数量是相应增长的。


这意味着,不同于啮齿动物,灵长动物的神经元没有随着脑部增大而变得更大。


苏珊娜指出,大家一直以来所做的假设,即不同哺乳动物的脑部是以相同方式增长的,“显然是错误的”。灵长动物的脑部与啮齿动物的脑部存在很大的不同。


2007年,苏珊娜与研究合作者发布了首批关于非人类灵长动物的研究成果。2009年,她证实,这种模式适用于所有灵长动物,包括人类。


她在2009年至2017年发表的后续研究表明,其他一些哺乳动物也遵循和啮齿动物相似的缩放模式,也就是,神经元数量的增速远远落后于脑部重量的增速。


“灵长动物和非灵长动物之间存在着巨大差异。”苏珊娜说。


不过,苏珊娜的研究并没有揭示导致现代人类大脑出现的确切进化过程,毕竟,她只能数出现有物种的脑细胞。


但通过研究从小到大的一系列大脑,她了解了大脑的设计原则,以及灵长动物和啮齿动物大脑在进化上面临的不同限制。


人类学学界对苏珊娜的研究成果做出了积极回应,尽管其中仍带有一丝谨慎。


杜伦大学的人类学家罗伯特·巴顿说,“在完全接受这种理论之前,我希望看到更多的数据。”他指出,在数百种已知的灵长动物中,苏珊娜迄今只研究了十多种。


但苏珊娜的研究结果已经对传统观点构成了极大的挑战。“这是一个很棒的见解。”麦克莱恩说,“它极大地推动了这一领域的发展。


麦克莱恩自己的研究工作也显示,EQ值并不具备普适性。他同合作者一起,对36种动物的冲动控制能力进行了评估。


他发现,EQ值无法很好地预测这种能力。


黑猩猩和大猩猩的EQ值只有1.5-2.5,但 “它们在冲动控制方面做得非常好,是最顶尖的。”与此同时,松鼠猴的表现远逊于黑猩猩和大猩猩,尽管它们的EQ值是2.3。


麦克莱恩发现,动物自控能力的最佳预测因素是未对体型进行校正的绝对脑容量:黑猩猩和大猩猩的EQ值或许比不上松鼠猴,但它们的绝对脑容量要比后者大15-20倍。


对灵长动物来说,更大的脑袋就是更聪明的脑袋,与体型无关。


2017年,苏珊娜发表了一项研究,她也考察了动物的冲动控制能力,但拿它们与一个新的变量进行了比较:动物大脑皮层中的神经元数量。


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