腦與智商
上周，美國科學家Moran Cerf博士在《自然》雜誌上發表文章稱：他的研究團隊開發了一種能記錄大腦高級活動的系統。即可以通過腦活動電子圖像確認做夢者的夢中情形。《盜夢空間》似乎有了現實版的「夢境捕捉器」。21世紀被稱為腦和意識的世紀，科學家依然對情緒、精神、智力等大腦高級複雜功能的認知甚少，有關「腦容量越大人越聰明」這般言之鑿鑿的定論也一直在坊間流傳。腦容量究竟是什麼？以什麼單位計算？腦容量大小真的與智商相關嗎？
顱骨內腔容量就是腦容量
顱骨內腔容量大小，即我們所說的腦容量。定義雖簡單，但如何準確對腦容量大小和大腦結構量化，卻是近年來有了核磁共振成像技術以後的事，否則我們只能通過將細沙灌入顱腔再倒入量杯裡去測量了。
關於大腦的學說眾說紛紜，有學者認為腦容量是一個體積和重量的綜合概念，腦容量是隨著體積和重量的增減成正比例增減的，有人認為它除了空間概念外，也包括大腦、小腦和腦幹的重量；但現在，更多的學者將腦容量當成一個一般物理學概念——以「立方釐米」來計算腦容量，計算神經細胞集中的神經細胞體、大腦灰質、大腦白質和腦脊液等的容積。
而大腦核磁共振圖像無疑為它的研究提供了手段，核磁共振成像利用多位素模式分析將大腦血管含氧量情況和活躍程度表現出來，再參照人看到的圖像與大腦成像之間建立起來的數字模式基準，對大腦所想內容進行描繪。
腦容量並非越大越好
「發現了相對論的科學家愛因斯坦，被公認為是世界上最聰明的人。他去世後，腦子被醫生開顱取出，稱重為1230克，並不比普通人腦重，也和普通人腦一樣大小。」北京大學信息科學技術學院視覺與聽覺信息處理國家重點實驗室學術委員會委員、中國科學研究院心理研究所研究員沈政教授說，簡單地認為腦容量越大，人越聰明，腦高級功能發揮得更好，是簡單粗暴的。
「腦容量這種說法本身並不科學。」中國科學研究院心理研究所研究員、博士生導師翁旭初說。
那麼，為什麼人們根深蒂固地相信腦大頭大的人聰明呢？「從生物進化學角度來看，越高等級的物種，腦容量越大。腦容量的確參與到各種行為和心理等腦高級功能的複雜化現象中來。」沈政表示，200萬年間，人類的大腦容量進化成了原始人的3倍。非洲古猿的452立方釐米的腦容量，與現代人1000-1500立方釐米的腦容量相比，果然成了「大頭兒子和小頭爸爸」。另外，人的顱骨是出生以後再閉合成熟的，嬰兒顱腔如果閉合得太早，腦容量相對就會較小，讓很多人會擔憂腦小頭小就不聰明。然而，對於個體來說，區別於其他物種的腦容量是必須的，但並非腦容量越大越好。
「很多疾病如先天性腦發育不全和後天的腦積水等患者的腦容積和頭骨，都大於正常人。」沈政說。
「說腦越大人越聰明，智力越高，學習能力越強的人，就像說早上打噴嚏，下午就會下雨一樣，兩者之間並沒有必然因果關係。」復旦大學附屬中山醫院心理醫學科主任季建林說。
「最近，不少實驗報告使用核磁共振成像觀察受試者學習某一技能時相應腦結構被激活的活動狀況。發現學習能力強的、學習速度快的人，與學習相關的大腦皮層並非增厚，而是變薄了。」沈政說雖然還不清楚這種「厚薄之變」的原因，但是可以從中證明，聰明與否，與腦的容積、重量關係不大。
腦體積較大未必智商更高
中華醫學會神經病學分會常務委員、北京醫院神經科主任陳海波表示，腦體積大的人未必比常人更聰明，因為這可能也與大腦表面積有關係，而大腦表面積則與大腦表面的溝回有關。人體大腦表面的溝回越多，也就說明大腦灰質中的神經元細胞越多，溝回實際增加了大腦皮質中神經元所在部位的面積。大腦表面的皺褶越多，即溝回越多，神經元也較多，大腦面積增加，細胞容量也隨之增加。相對來說，腦細胞較多的人智商會更高一些。但腦體積較大是否意味著人的智商一定更高，目前還沒有定論。腦體積大的大腦可能擁有更多的能夠推遲年齡相關疾病進程的備用能量，但智商未必會達到較高水平。
「很難說腦容量大的人智商就一定會更高。人的智商與腦部的發育情況有關，一般來說，腦部發育良好的人一般都會更聰明。但腦部發育良好並不等同於腦容量越大。腦部的發育情況會受到先天、後天等多種因素的影響」，至於後天因素的影響，首都醫科大學附屬北京安定醫院主任醫師、博士生導師王傳躍解釋，就目前的情況來看，很難說哪種方法一定能夠促進腦部的發育情況，但相對來說，適當的鍛鍊等是有助於腦部發育的，包括平時的知識學習、認知行為及體育活動等。
智商測量方法的不同是否會影響這一結論？陳海波介紹，認知測量只是作為智力受損的一個指標，是否痴呆要參照疾病診斷標準。另外，一項研究採用統一方法，且有對照組，一般來說測量方法不會對研究結果產生明顯影響。
大腦分區與智商
頂葉、額葉寬，大腦越聰明？
愛因斯坦的大腦皮質的額葉和頂葉在腦容量中所佔比例較高，所以，很多人推測頂葉、額葉寬，佔腦容量比重越大的，腦高級功能發揮得越好，空間思維能力和形象思維能力越強。
人們都想對愛因斯坦「聰明的大腦」一探究竟。「他的腦子被分為240塊，泡在福馬林裡，分別收藏在各個研究機構裡。1985年，美國加州大學伯克利分校一批學者，從一小塊愛因斯坦的腦子裡發現，其中為神經元提供營養物質的膠質細胞比平常人的多。到了1999年，又一批學者報告說，愛因斯坦的腦頂葉和外側裂都比較寬。」沈政教授說。
「靈長類動物中，人類的腦頂葉和額葉的確比其他動物要大，同時，人類的腦容量也是靈長類動物中最重的。愛因斯坦的大腦皮質的額葉和頂葉在腦容量中所佔比例較高，所以，很多人推測頂葉、額葉寬，佔腦容量比重越大的，腦高級功能發揮得越好，空間思維能力和形象思維能力越強。」北京軍區總醫院心理科主任陶然說。他認為，大腦皮質的峰高（指的是額葉、頂葉越凸顯），溝回才能越深，而因此大腦皮質攤開後的面積越大，人也相應地越聰明，「臨床上發現，有心理障礙的人，往往額葉、頂葉和某些特定的腦區活躍度和代謝能力有所下降。」
「大腦的形態學、結構學和腦高級功能的聯繫，一直是腦科學研究的熱點，然而卻沒有特別有力的說法。」翁旭初說，比如說以前治療精神分裂症病人時，有將病人的前額葉切除的，病人性格可能會發生改變，但是卻不會影響他的智商，還可以下圍棋、象棋等這種高級的思維活動；大家一直認為小腦管人的運動，實際上，小腦還與人的心血管有關，也參與學習、思維等活動；而切除海馬後人的確會喪失記憶力；還有研究發現空間記憶能力非常好的人並不一定智商高，而只是腦中某一部位分區比較發達。「很多自相矛盾、今天確立、明天就可以被推翻的研究數據，更加增加了腦的神秘性。」
2000年9月1日的Science雜誌上，一位美籍華人叫斯特夫·王的，寫了一篇文章，評論說膠質細胞多、頂葉寬等不足以證明天才的生理生物基礎。這些想法是按照傳統的大腦機能定位理論來的。
如何更聰明
想聰明，先修腦神經之「路」
一個人一生中神經細胞數是固定的，但細胞之間的連接卻是後天可設的。大腦的突觸是我們為自己的高級智慧功能提升、修煉的好途徑。
「個體的高級智慧功能與腦容量的關係不大，卻與鄰近腦結構之間的神經連接和腦網絡複雜程度有關。」沈政教授說。
人的一切心理活動，都要經過神經系統的活動來實現，人體也是通過神經系統活動，來適應變化著的環境。神經系統是由無數的神經元（神經細胞）組成的。統帥全身、應激外部等的反應，都要通過神經信息的傳遞。
「一個神經元是由大小、形態各異的細胞體和細胞突構成的。」沈政說，細胞突，它是指細胞向外突出的部分，分樹突和軸突兩種。「樹突的形狀如樹的分支，作用是接受刺激，將神經衝動傳向細胞體；軸突的長度差別很大，人體內最長的軸突可以從腦頂部，順著脊椎到達腰椎。每個神經元只有一根軸突。其作用是將神經衝動從細胞體裡傳出，到達與它聯繫的各種細胞，其傳導速度約每秒3-120米。腦作為統帥，通過功能分區或整合，規劃著人類的一舉一動，一言一行，血壓、胃腸道和情緒等的一切變化。」沈政說。
一個神經元不能單獨執行神經系統的機能，各神經元必須互相聯繫。對脊椎動物來說，神經元之間在結構上沒有細胞質相連，僅僅是互相接觸。一個神經元與另一個神經元特化的相接觸的部位，叫突觸。
軸突、樹突、突觸構成了信息傳遞的「道路」。「人的高級智慧的發揮，不僅在於大腦神經細胞的多少，而且決定於細胞之間的神經纖維聯繫的網絡的複雜程度，大腦灰質和白質的發育程度。」沈政說，它的質量決定於腦結構之間的網路的多樣和通暢程度。
「一個人一生中神經細胞數是固定的，但細胞之間的連接卻是後天可設的。」沈政強調，大腦的突觸是我們為自己的高級智慧功能提升、修煉的好途徑。通過受教育、學習、讀書、接觸外界環境等良性刺激，神經纖維不斷分支，突觸不斷變化，「修路」，構成大腦多層次的結構。
「人學習得越多，細胞之間的連接越多，電纜網之間的連接的信息通暢、迅捷程度，總好過幾根電線拼成的網絡。」陳海波說。人腦是在幾十億年生物進化的歷史長河中不斷修補、堆積而成的產物；腦的結構是演化的多層次結構；腦具有複雜的自適應行為，腦的發育既依賴於先天的遺傳基因又存在巨大的可塑性，後天的環境因素與學習對腦的發育有極大的影響。
「影響一個人的大腦高級功能的因素是多樣化的，過分強調其中一種因素都是錯誤的。」沈政說。就像是營養不足的非洲貧窮國家的孩子，身體會自動調節以保證人體最重要器官大腦的營養，再加上這些孩子生活在更多元豐富的環境中，受更豐富多彩的環境刺激，大腦發育並不會比生活在樓房裡的養尊處優的孩子差。
■ 熱點問答
食物不能讓人變得更聰明
Q人們的飲食是否可以讓腦容量變大，甚至改善腦的認知水平？
陶然：所有的營養物質，如礦物質、維生素、蛋白質等等，都是神經細胞傳遞信息所必需的營養物質。如果飲食上的不足影響到腦部營養的話，一方面神經細胞之間的聯絡物質「信使」如神經元分泌多巴胺、五羥色胺等不足，信息傳遞受影響外，五羥色胺缺乏還會讓人抑鬱。所以飲食能保證大腦的正常運行。但並不是說食物可以使人變得聰明。
Q有研究稱，肥胖者的脂肪的炎症，會損害大腦神經，影響人的智商？
沈政：任何有害於身體的飲食，都是會影響到大腦的。不僅僅是高脂高油、不節制的飲食造成的肥胖。
Q有研究認為，腦容量變大是否在進化上的代價是繁殖能力的減退？
沈政：一個物種的繁殖能力更多是由它所生活的生態環境是否惡劣來影響的，而與腦容量變大並無直接關係。
長期不用腦易得阿爾茨海默症
Q不同職業之間的人的腦容量是否有不同？
陶然：腦容量不會有統計學上的不同，但是長期不用腦的人，得阿爾茨海默症的機率會高於經常用腦的知識分子。經常用腦，神經元得到了良性刺激和鍛鍊，傳遞信息的道路通暢多樣。
Q不同人種之間因為體型的差別，可能有腦容量方面的差別，這會造成智商上的差別嗎？
沈政：人類的共同祖先是類人猿，人的智力並不取決於腦容量，所以不能說人種上有智力差別。
陶然：影響智力的因素有很多，比如現在公認的大腦皮質的面積夠不夠大，它所佔腦的比例，溝回是否深，灰質和白質是否發達，腦的突觸是否飽滿明顯等等，而不是單一因素腦容量決定的。事實上，科研證明，每個人的大腦都有可以裝得下多座圖書館裡的知識的潛能，重要的是後天開發和教育。