天才有什麼不同? 探究愛因斯坦大腦之秘

發表:2004-12-29 14:49
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1951年2月,愛因斯坦到美國波士頓的麻州綜合醫院接受最新的腦電圖儀(EEG)檢驗。研究人員測出他的腦電圖(俗名「腦波」)背景值之後,就請他思考科學問題,讓儀器描繪出他大腦的活動模式。愛因斯坦在心裏解一元二次方程式,儀器指針就劇烈地上下震盪,研究人員正在讚嘆自己竟然有幸目睹絕世天才腦子的活動情形,指針忽地平靜下來。

  研究人員立即上前問他正在想什麼,儀器居然偵測不到。愛因斯坦回答道,他聽見了雨聲,才想起雨鞋套忘在家裡了。

  1955年4月18日凌晨1:15,愛因斯坦在普林斯頓醫院撒手人寰,享年76歲。上午,病理科主任哈維醫師(Thomas S.Harvey)進行驗屍,愛因斯坦的好友兼遺囑執行人內森(Otto Nathan,1893-1987)在場,證實愛因斯坦的死因是腹腔大動脈破裂。此外,哈維還做了一件事,他取得了愛因斯坦長子漢斯的同意,將愛因斯坦的腦子取出,留給科學界做研究。漢斯與內森的條件是:研究結果必須髮表在科學期刊上。

  根據哈維的記錄,愛因斯坦的腦子重1230公克,低於男人的平均值,並不出眾(數學王子高斯的腦子就比較符合我們對天才的期望,重 1492公克,比平均值稍高)。哈維簡單地測量了這個腦子後,除了拍照存真,還請了一位畫家為它做素描。然後,他將整個腦子切成240塊,每一塊的位置都有詳細記錄。最後,他找上賓州大學一位他信任的實驗室技師,進一步處理那些腦塊,並選擇代表腦子各個部位的腦塊,製作一組切片,固定在供顯微鏡觀察的玻璃片上。

  於是愛因斯坦的大腦分別裝進了10個儲存組織學切片的盒子裡,以及兩個大玻璃瓶中。哈維將切片分送給他認識或信任的研究人員。齊默曼得到了一盒,因為哈維在耶魯醫學院上過他的課。

  齊默曼發現愛因斯坦的大腦非常正常,要說有什麼異常之處,就是他的大腦比同年齡的人更為健康,退化的跡象較少。至於其他人,即使震於愛因斯坦的大名,也不知道如何下手研究他的大腦標本,理由是:學界對於天才與一般人的大腦究竟有什麼差異,從來沒有定論。

  直到1985年,第一篇愛因斯坦大腦的研究報告才問世,由美國加州大學柏克萊分校的神經科學家戴蒙(Marian Diamond)教授領銜。她的團隊檢驗了四塊愛因斯坦大腦的皮質,分別代表左右前額葉上段與頂葉下段,以另外11人做對照組。

  他們發現,愛因斯坦的左頂葉,神經元與神經膠細胞的比例小於常人。神經膠細胞是神經元的支援細胞。根據過去的研究,哺乳類神經元與神經膠細胞比例,從小鼠到人有逐步降低的趨勢,有些學者因而推測,神經元執行的功能越複雜,越需要神經膠細胞的支持。也就是說,在哺乳類中,神經元與神經膠細胞比例可當做反映智力的量表。

  此外,從神經解剖學來說,頂葉下段皮質是聽覺、視覺、觸覺信息匯聚之處,我們又有神經心理學病例,顯示頂葉下段受傷後,病人就無法進行複雜的思考,閱讀、寫字、計算能力都受損。

  作者再從愛因斯坦的夫子自道,推論他的思考模式基本上反映了頂葉下段皮質的功能,因此愛因斯坦的革命性成就,與這個組織學發現有因果關聯了。

  第二篇研究論文發表於1996年,作者是阿拉巴馬大學柏名頓分校神經學助理教授安德森(Britt Anderson)。他發現,愛因斯坦的右前額葉皮質(運動區)比對照組薄,可是皮質中的神經元數量與對照組無異。換言之,愛因斯坦的大腦皮質中,神經元密度較高。

  這個發現有什麼意義?安德森醫師推論,這表示愛因斯坦大腦皮質神經元有較佳的傳訊效率,因而可以解釋愛因斯坦的超卓天才。

  最幸運的研究者是加拿大漢米爾頓麥克馬斯特大學的維特森博士(Sandra Witelson)。雖然哈維只給了她19塊愛因斯坦的大腦,可是哈維在切開大腦之前拍攝的照片與記錄,也借給了她。因此她得以研究愛因斯坦大腦的整體形態。

  維特森指出,愛因斯坦大腦的頂葉異常發達,在形態上也有特異之處,例如側腦裂並不明顯,特別是左半球。因此頂葉下段皮質中的神經元易於相互聯繫,我們的視覺-空間認知、數學思考、運動知覺,極端依賴大腦頂葉下段皮質,愛因斯坦在這些認知域中表現的超卓智力……也許與他頂葉下段不尋常的形態有關。

  1999年,這篇論文在知名的國際學術期刊《柳葉刀》(Lancet)發表,維特森一夕成名,成為各大媒體競相報導的對象。不久,她的演講費就上升到3500美元一場。一位漢米爾頓名流捐款100萬美元給她做研究,校方籌集了相對基金(100萬美元)設立一個神經科學講座教授職位,由維特森擔任。

  我們對愛因斯坦的大腦著迷,透露的是我們對大腦的假設,以及對天才的景仰。

大洋網



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