脑容量会不会影响大脑智力发育，脑容量对大脑的影响

2016-12-02

脑与智商的关系

美国科学家Moran Cerf博士在《自然》杂志上发表文章称：他的研究团队开发了一种能记录大脑高级活动的系统。即可以通过脑活动电子图像确认做梦者的梦中情形。

《盗梦空间》似乎有了现实版的“梦境捕捉器”。21世纪被称为脑和意识的世纪，科学家依然对情绪、精神、智力等大脑高级复杂功能的认知甚少，有关“脑容量越大人越聪明”这般言之凿凿的定论也一直在坊间流传。

脑容量究竟是什么?以什么单位计算?脑容量大小真的与智商相关吗?

脑容量是含义

颅骨内腔容量大小，即我们所说的脑容量。定义虽简单，但如何准确对脑容量大小和大脑结构量化，却是近年来有了核磁共振成像技术以后的事，否则我们只能通过将细沙灌入颅腔再倒入量杯里去测量了。

关于大脑的学说众说纷纭，有学者认为脑容量是一个体积和重量的综合概念，脑容量是随着体积和重量的增减成正比例增减的，有人认为它除了空间概念外，也包括大脑、小脑和脑干的重量。

但现在，更多的学者将脑容量当成一个一般物理学概念——以“立方厘米”来计算脑容量，计算神经细胞集中的神经细胞体、大脑灰质、大脑白质和脑脊液等的容积。

而大脑核磁共振图像无疑为它的研究提供了手段，核磁共振成像利用多位素模式分析将大脑血管含氧量情况和活跃程度表现出来，再参照人看到的图像与大脑成像之间建立起来的数字模式基准，对大脑所想内容进行描绘。

脑容量并非越大越好

“发现了相对论的科学家爱因斯坦，被公认为是世界上最聪明的人。他去世后，脑子被医生开颅取出，称重为1230克，并不比普通人脑重，也和普通人脑一样大小。”北京大学信息科学技术学院视觉与听觉信息处理国家重点实验室学术委员会委员、中国科学研究院心理研究所研究员沈政教授说，简单地认为脑容量越大，人越聪明，脑高级功能发挥得更好，是简单粗暴的。

“脑容量这种说法本身并不科学。”中国科学研究院心理研究所研究员、博士生导师翁旭初说。

那么，为什么人们根深蒂固地相信脑大头大的人聪明呢?“从生物进化学角度来看，越高等级的物种，脑容量越大。脑容量的确参与到各种行为和心理等脑高级功能的复杂化现象中来。”

沈政表示，200万年间，人类的大脑容量进化成了原始人的3倍。非洲古猿的452立方厘米的脑容量，与现代人1000-1500立方厘米的脑容量相比，果然成了“大头儿子和小头爸爸”。

另外，人的颅骨是出生以后再闭合成熟的，婴儿颅腔如果闭合得太早，脑容量相对就会较小，让很多人会担忧脑小头小就不聪明。然而，对于个体来说，区别于其他物种的脑容量是必须的，但并非脑容量越大越好。

“很多疾病如先天性脑发育不全和后天的脑积水等患者的脑容积和头骨，都大于正常人。”沈政说。

“说脑越大人越聪明，智力越高，学习能力越强的人，就像说早上打喷嚏，下午就会下雨一样，两者之间并没有必然因果关系。”复旦大学附属中山医院心理医学科主任季建林说。

“最近，不少实验报告使用核磁共振成像观察受试者学习某一技能时相应脑结构被激活的活动状况。发现学习能力强的、学习速度快的人，与学习相关的大脑皮层并非增厚，而是变薄了。”

沈政说虽然还不清楚这种“厚薄之变”的原因，但是可以从中证明，聪明与否，与脑的容积、重量关系不大。

脑体积较大未必智商更高

中华医学会神经病学分会常务委员、北京医院神经科主任陈海波表示，脑体积大的人未必比常人更聪明，因为这可能也与大脑表面积有关系，而大脑表面积则与大脑表面的沟回有关。

人体大脑表面的沟回越多，也就说明大脑灰质中的神经元细胞越多，沟回实际增加了大脑皮质中神经元所在部位的面积。大脑表面的皱褶越多，即沟回越多，神经元也较多，大脑面积增加，细胞容量也随之增加。

相对来说，脑细胞较多的人智商会更高一些。但脑体积较大是否意味着人的智商一定更高，目前还没有定论。脑体积大的大脑可能拥有更多的能够推迟年龄相关疾病进程的备用能量，但智商未必会达到较高水平。

“很难说脑容量大的人智商就一定会更高。人的智商与脑部的发育情况有关，一般来说，脑部发育良好的人一般都会更聪明。

但脑部发育良好并不等同于脑容量越大。脑部的发育情况会受到先天、后天等多种因素的影响”，至于后天因素的影响，首都医科大学附属北京安定医院主任医师、博士生导师王传跃解释，就目前的情况来看，很难说哪种方法一定能够促进脑部的发育情况，但相对来说，适当的锻炼等是有助于脑部发育的，包括平时的知识学习、认知行为及体育活动等。

智商测量方法的不同是否会影响这一结论?陈海波介绍，认知测量只是作为智力受损的一个指标，是否痴呆要参照疾病诊断标准。另外，一项研究采用统一方法，且有对照组，一般来说测量方法不会对研究结果产生明显影响。

大脑分区与智商

顶叶、额叶宽，大脑越聪明?

爱因斯坦的大脑皮质的额叶和顶叶在脑容量中所占比例较高，所以，很多人推测顶叶、额叶宽，占脑容量比重越大的，脑高级功能发挥得越好，空间思维能力和形象思维能力越强。

人们都想对爱因斯坦“聪明的大脑”一探究竟。“他的脑子被分为240块，泡在福尔马林里，分别收藏在各个研究机构里。

1985年，美国加州大学伯克利分校一批学者，从一小块爱因斯坦的脑子里发现，其中为神经元提供营养物质的胶质细胞比平常人的多。到了1999年，又一批学者报告说，爱因斯坦的脑顶叶和外侧裂都比较宽。”沈政教授说。

“灵长类动物中，人类的脑顶叶和额叶的确比其他动物要大，同时，人类的脑容量也是灵长类动物中最重的。

爱因斯坦的大脑皮质的额叶和顶叶在脑容量中所占比例较高，所以，很多人推测顶叶、额叶宽，占脑容量比重越大的，脑高级功能发挥得越好，空间思维能力和形象思维能力越强。”

北京军区总医院心理科主任陶然说。他认为，大脑皮质的峰高(指的是额叶、顶叶越凸显)，沟回才能越深，而因此大脑皮质摊开后的面积越大，人也相应地越聪明，“临床上发现，有心理障碍的人，往往额叶、顶叶和某些特定的脑区活跃度和代谢能力有所下降。”

“大脑的形态学、结构学和脑高级功能的联系，一直是脑科学研究的热点，然而却没有特别有力的说法。”翁旭初说，比如说以前治疗精神分裂症病人时，有将病人的前额叶切除的，病人性格可能会发生改变，但是却不会影响他的智商，还可以下围棋、象棋等这种高级的思维活动;大家一直认为小脑管人的运动。

实际上，小脑还与人的心血管有关，也参与学习、思维等活动;而切除海马后人的确会丧失记忆力;还有研究发现空间记忆能力非常好的人并不一定智商高，而只是脑中某一部位分区比较发达。“很多自相矛盾、今天确立、明天就可以被推翻的研究数据，更加增加了脑的神秘性。”

2000年9月1日的Science杂志上，一位美籍华人叫斯特夫·王的，写了一篇文章，评论说胶质细胞多、顶叶宽等不足以证明天才的生理生物基础。这些想法是按照传统的大脑机能定位理论来的。

大脑更聪明的方法

想聪明，先修脑神经之“路”

一个人一生中神经细胞数是固定的，但细胞之间的连接却是后天可设的。大脑的突触是我们为自己的高级智慧功能提升、修炼的好途径。

“个体的高级智慧功能与脑容量的关系不大，却与邻近脑结构之间的神经连接和脑网络复杂程度有关。”沈政教授说。

人的一切心理活动，都要经过神经系统的活动来实现，人体也是通过神经系统活动，来适应变化着的环境。神经系统是由无数的神经元(神经细胞)组成的。统帅全身、应激外部等的反应，都要通过神经信息的传递。

“一个神经元是由大小、形态各异的细胞体和细胞突构成的。”沈政说，细胞突，它是指细胞向外突出的部分，分树突和轴突两种。“树突的形状如树的分支，作用是接受刺激，将神经冲动传向细胞体;轴突的长度差别很大，人体内最长的轴突可以从脑顶部，顺着脊椎到达腰椎。每个神经元只有一根轴突。其作用是将神经冲动从细胞体里传出，到达与它联系的各种细胞，其传导速度约每秒3-120米。脑作为统帅，通过功能分区或整合，规划着人类的一举一动，一言一行，血压、胃肠道和情绪等的一切变化。”沈政说。

一个神经元不能单独执行神经系统的机能，各神经元必须互相联系。对脊椎动物来说，神经元之间在结构上没有细胞质相连，仅仅是互相接触。一个神经元与另一个神经元特化的相接触的部位，叫突触。

轴突、树突、突触构成了信息传递的“道路”。“人的高级智慧的发挥，不仅在于大脑神经细胞的多少，而且决定于细胞之间的神经纤维联系的网络的复杂程度，大脑灰质和白质的发育程度。”沈政说，它的质量决定于脑结构之间的网路的多样和通畅程度。

“一个人一生中神经细胞数是固定的，但细胞之间的连接却是后天可设的。”沈政强调，大脑的突触是我们为自己的高级智慧功能提升、修炼的好途径。通过受教育、学习、读书、接触外界环境等良性刺激，神经纤维不断分支，突触不断变化，“修路”，构成大脑多层次的结构。

“人学习得越多，细胞之间的连接越多，电缆网之间的连接的信息通畅、迅捷程度，总好过几根电线拼成的网络。”陈海波说。

人脑是在几十亿年生物进化的历史长河中不断修补、堆积而成的产物;脑的结构是演化的多层次结构;脑具有复杂的自适应行为，脑的发育既依赖于先天的遗传基因又存在巨大的可塑性，后天的环境因素与学习对脑的发育有极大的影响。

“影响一个人的大脑高级功能的因素是多样化的，过分强调其中一种因素都是错误的。”沈政说。

就像是营养不足的非洲贫穷国家的孩子，身体会自动调节以保证人体最重要器官大脑的营养，再加上这些孩子生活在更多元丰富的环境中，受更丰富多彩的环境刺激，大脑发育并不会比生活在楼房里的养尊处优的孩子差。

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