为什么 3000 年前人类的大脑比现在更大？

我们的现代文明可能是地球上最先进的文明，但大约 100 代前，我们的祖先的大脑比我们现在的还大。

是的，你的祖先的大脑比你大。几千年前，人类达到了他们历史上的一个里程碑——第一个已知的复杂文明开始出现。在世界上最早的城市中四处走动和生活的人们在许多方面对于今天的现代都市人来说都是一样的。但从那以后，人类的大脑实际上已经略微缩小了。

美国达特茅斯学院的人类学家杰里米·德席尔瓦说，平均而言，损失的体积大约相当于四个乒乓球的体积。根据他和他的同事去年发表的对颅骨化石的分析，这种萎缩始于 3000 年前。

“这比我们预期的要晚得多，”德席尔瓦说。“我们期待接近 30,000 年前的东西。”

农业出现在 10,000 到 5,000 年前，尽管有证据表明植物种植可能早在 23,000 年前就开始了。但很快就出现了遍布建筑和机械的庞大文明。第一个文字大约在同一时间出现。但为什么在这个科技飞速发展的时代，人类的大脑开始变小了呢？

这是一个让研究人员摸不着头脑的问题。它还提出了一个问题，即大脑的大小真正揭示了动物的智力或认知能力。许多物种的大脑比我们的大得多，但它们的智力——据我们所知——却截然不同。因此，脑容量与人类思维方式之间的关系不可能是直截了当的，一定还有其他的因素。

究竟是什么促使物种的大脑随着时间的推移而变大或变小呢，这很难知道。德席尔瓦和他的同事指出，随着时间的推移，人体变小了，但不足以解释我们脑容量的减少。关于为什么会发生这种变化的问题仍然悬而未决。因此，在最近的一篇论文中，他们从一个不太可能的来源——微小的蚂蚁那里寻求到了灵感。

乍一看，或者我应该说，蚂蚁的大脑似乎与我们的完全不同。它们的体积大约为十分之一立方毫米——或者说是一粒盐大小的三分之一——并且仅包含 250,000 个神经元。相比之下，人脑大约有 860 亿个.

但是一些蚂蚁社会与我们的社会有着惊人的相似之处。令人惊讶的是，甚至有蚂蚁在从事一种农业形式，它们在巢内种植大量的真菌。这些蚂蚁在收获真菌，并收集叶子和其他植物材料在他们的农场喂养真菌。当德席尔瓦的团队比较各种蚂蚁物种的大脑大小时，他们发现有时那些拥有大型社会的蚂蚁进化出了更大的大脑。

这表明，至少对于蚂蚁来说，拥有更大的大脑对于在大社会中表现出色很重要——但相比之下，具有更大分工的更复杂的社会系统可能会促使它们的大脑萎缩。这可能是因为认知能力被划分并分布在群体的许多成员中，他们扮演着不同的角色。

换句话说，智慧是集体的。

“如果这发生在人类身上呢？” 德席尔瓦说。“如果在人类中，我们达到了人口规模的阈值，即个体在他人的大脑中共享信息并将信息外化怎么办？”

一些已知最早的文字出现在美索不达米亚，是被称为楔形文字的楔形标记，它们被压入粘土片中

另一种可能性是，书写的出现——大约发生在人类大脑尺寸减小之前的 2000 年——也产生了影响。写作是将我们与所有其他物种区分开来的事情之一， 在他们的农场质疑这是否会通过“以书面形式外化信息并能够通过访问你自己大脑之外的信息来交流思想”来影响大脑容量。

蚂蚁和人类大脑之间的许多差异意味着我们应该小心不要过于仓促地绘制相似之处。话虽如此，在他们的农场认为这种可能性是一个有用的起点，可以用来思考是什么导致了人类大脑容量显着减少。

这些想法现在仍然是假设。还有许多其他理论试图解释人类大脑尺寸的缩小。然而，如果大脑萎缩真的在 3000 年前就开始了，那么其中相当一部分会变得难以置信。一个很好的例子是驯化。包括狗在内的数十种已被驯化的不同动物的大脑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甚至数十万年前——远在大脑萎缩之前。

但更小的大脑是否意味着作为个体的人类变得更愚蠢？

这不是真的，除非你在谈论大量人口之间的细微差异。2018 年，一组研究人员分析了来自英国生物银行的大量数据，这是一个庞大的生物医学数据库，其中包含数千人的脑部扫描和智商测试结果等。

该研究的合著者、荷兰阿姆斯特丹自由大学的行为遗传学家科林格说，该研究的样本量为 13,600 人，比之前所有关于大脑大小和智商的研究加起来还要多。

研究发现，平均而言，拥有更大的大脑与在智商测试中表现稍好有关，但至关重要的是，这种关系是不确定的。这意味着有些人尽管大脑相对较小，但在测试中表现非常出色，反之亦然。

“确实没有非常牢固的关系，”科林格说。

就一个人的一般认知能力而言，结构差异可能比大脑的绝对大小更有意义

这很重要，部分原因是人们历来试图根据头部的大小或形状等因素对个体进行分类和分类。

由于脑部扫描还揭示了有关人们大脑结构的某些信息，而不仅仅是它们的大小，因此该研究能够检测到可能发生的其他事情。它发现了灰质（具有特别多的神经元的大脑外层）的体积与智商测试表现之间的关系。

事实上，就一个人的一般认知能力而言，这样的结构差异可能比大脑器官的大小更有意义。

爱丁堡大学研究大脑衰老的西蒙考克斯说：“如果认为体积可以解释整个差异，那就太疯狂了。” 他补充说，这甚至可能是最不重要的因素之一。

当你考虑它时，这是有道理的。由于体型较大，男性大脑的体积通常比女性大脑大 11% 。但研究发现，平均而言，女性在某些认知能力方面具有优势，而男性则在别的方面具有优势。

考克斯指出，他参与的其他研究揭示了女性大脑如何通过结构差异来弥补变小的问题。例如，平均而言，女性的皮层（包含灰质的层）较厚。

大脑的许多特征和方面似乎会影响认知能力。另一个例子是髓鞘形成。这是指围绕轴突的材料鞘，轴突是长而细的“电缆”，允许神经元连接到其他细胞并形成神经网络。

当人们变老时，他们的髓磷脂会分解，从而降低大脑的效率。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。随着髓磷脂的减少，水更容易流动。这表明认知能力下降。

考克斯说，大脑仍然“异常复杂”，很难确切知道特定大脑的结构构成对一个人的智力有何影响。还值得注意的是，有些人由于受伤或发育异常而有部分大脑功能丧失，但智力似乎没有受到太大影响。在法国，一名事业有成的公务员被发现失去了 90% 的大脑，但智商得分为 75，言语智商为 84，仅略低于法国平均水平的 97。

但是，例外永远不能被解释为规则。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上显著但微妙的联系。

当您考虑动物王国的不同大脑时，所有这些都会变得更加有趣。我们已经探索了人类和蚂蚁大脑之间的比较，但是其他物种呢？是什么促使大 - 或小 - 大脑进化？

在巴比伦等早期城市刚建成时，人们可能有比你更大的大脑

在马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯大学研究大脑进化的艾米·巴拉诺夫表示，脑组织需要大量能量来生长和维持，因此除非需要，否则一个物种不太可能进化出大的大脑。她建议，想想依赖相对稳定的环境和资源的寄生生物。例如，七鳃鳗的大脑非常小，只有几毫米长。

人类婴儿实际上天生就有超过 1000 亿个神经元，而且这个数字随着他们的发育而下降

“他们真的不需要在神经组织上花费额外的能量，这在代谢上确实很昂贵，”巴拉诺夫说。

此外，随着时间的推移，相对于它们的体型，一些动物的大脑似乎发育得更大——但它们的大脑实际上并没有改变大小，只是它们的身体变小了，鸟类就是这样的，巴拉诺夫解释说。

还有一些动物似乎已经进化出专门的大脑区域，与类似物种相比，这些区域的大脑整体尺寸更大。以 mormyrid 鱼为例，它们的大脑相对于它们的体型来说相当大——事实上，它们的比例与人类相似。这些鱼利用电荷相互交流并检测猎物，2018 年研究人员发现它们大脑的一个特定部分——小脑——异常沉重。没有人完全确定这是为什么，但该研究的作者推测它可以帮助鱼处理电感应信息。

在人类中，将我们标记出来的大脑区域之一是新皮质，它涉及更高的认知功能——有意识的思维、语言处理等。毫无疑问，我们严重依赖这些东西，因此我们的大脑将根据我们的需求进行定制是有道理的。

伦敦自然历史博物馆的古生物学家戈斯瓦米说，鉴于保持转动需要大量能量，有趣的是，大脑较大的动物已经进化为在生命早期获得大量能量。

想想鸟类在蛋中获得的营养提升，或者哺乳动物通过胎盘或母乳获得的营养。人类婴儿实际上天生就有超过1000 亿个神经元，而且这个数字随着他们的发育而下降。这是因为大脑会根据发育和个人环境对自己进行微调。随着年龄的增长，只有神经网络中真正必要的部分会被保留下来，但从一开始就拥有大量神经元的大脑会让人有多种可能的选择。

戈斯瓦米说，哺乳动物是在恐龙的阴影下进化而来的。他们需要极好的感官能力才能生存，这可能就是他们养成夜间习惯和夜视能力的原因。这几乎肯定会对神经发育产生影响。包括我们的祖先在内的灵长类动物也需要发展在树木间摆动所需的专业运动技能。

因此，环境对哺乳动物的大脑施加了压力，要求它们进化出帮助我们摆脱困境的能力。在充满挑战的世界中，必须提高认知能力，许多动物可能已经从中受益。

一项研究发现，在海洋岛屿上定居的鸟类，因此必须适应不可预知的新领土，它们的大脑比大陆同类拥有更大的大脑。

不过，现在应该很清楚了，你不能只测量动物大脑的大小，将它与身体的大小进行比较，然后得出关于动物有多聪明的硬性结论，大小只是一个方面。