人的大脑为什么这么大？
一只300斤的成年猪，大脑约130g，有一个手掌那么长。可以做成猪脑，放在碗里花。一个成年人的大脑有一半大，平均重1.3公斤。这种巨大的差异不禁让人大吃一惊。人是怎么长这么大的脑子的？
讨论这个问题，不能把视角局限在两个物种上。在整个动物界，大脑和其他器官一样，是随着身体一起生长的，所以最大的鲸鱼拥有动物界最大的大脑。然而，这种增长不是线性的，基本上是幂函数。幂函数是双对数图上的一条直线，可以用来拟合不同动物的体(S)-脑(E)质量关系。哺乳动物拟合的幂指数接近2/3。一般认为更“聪明”的人、海豚和大象，确实会向上偏离拟合的直线。
19世纪末，生物学家发明了一个指标，现在被称为脑化商(EQ)，用来衡量偏差的程度。人类的大脑比同等重量的“一般哺乳动物”的“正常大脑”重7倍左右，位列第一。海豚重4倍，而成年猪只有0.4倍。这样看来，人类的相对脑容量在动物界确实处于巅峰状态。
虽然脑商可以给出动物界大脑与身体大小关系的概貌，就像身体质量指数不能作为评价体质的单一指标一样，大脑的进化也不能只用相对大小来衡量。从现代进化论的角度来看，每一个现存的物种就像一棵大树上的一片叶子，起源于不同的分支。在不同的进化分支中，大脑的发育过程也不同。考古和比较生物学证据表明，不同物种的大脑独立增长了数倍，这可能是趋同进化的结果。
如果我们回头看看我们所属的灵长类动物，人类的大脑只有其他类人猿大脑“正常重量”的三倍。深入到细胞尺度，最近的测量显示，人类大脑中大约有860亿个神经元(有趣的是，其中690亿个在较小的小脑中，而只有160亿个在视觉上更壮观的大脑皮层中)和850亿个非神经细胞，这是同等大小的灵长类动物大脑应该拥有的神经元数量。所以，仅从细胞组成和神经元密度来看，人脑很大程度上是放大版的猴脑。人类大脑细胞的大小和数量，部分是由于几千万年前的祖先。
大脑进化的多因素
大脑的进化不仅仅是体积的增大，更是适应物种生活习惯的新的脑区。例如，早期灵长类动物发达的视觉与更多的视觉脑区相关，树栖生活与头手协调运动的新脑区相关；随着由夜行向昼行的转变，后期猿类发展出更复杂的生存策略，大脑中的联想皮层，尤其是与感觉和运动无关的前额叶皮层，不成比例地扩大，新的大脑区域被开发出来。也许是为了对抗白天被猎杀的风险，猴子们成群结队，互相警戒，一起行动。
发现猴子的大小与物种的大脑大小有关。这启发了“社会大脑假说”，该假说认为猴子之间的竞争和合作需要动物有更大的大脑。当然，这并不是灵长类大脑进化的唯一假设。除了社交、运动、觅食等功能需求，饮食、遗传、发育等限制因素也会给大脑大小设置瓶颈，不同因素会相互推动形成反馈。下图是考虑多个因素相互作用的例子。
从化石证据来看，人类大脑最近一次扩张发生在200万年前，当时我们已经灭绝的近亲直立人的脑商达到4，远高于我们最近的灵长类黑猩猩的2.7。关于这次和以后的演变，只有一些理论上的猜测。例如，有影响力的“昂贵组织假说”试图解释为什么人脑可以长得如此之大，而基础代谢率却几乎没有变化。想象一下，人体是一个工厂，基础代谢率就像每天燃烧的燃料。一些器官，如大脑和肠道，单位质量的组织消耗更多的能量。通常，哺乳动物的大脑越大，能量预算越高。这个假说认为，在总能量预算不变的情况下，大脑的膨胀必然意味着其他耗能组织的收缩。由于人类消化道较短，节省下来的能量刚好够更大的大脑使用，这一假说推测，人类在进化过程中采用了更易消化的饮食方式(比如切食物、用火把煮肉)，使得肠道相对变小，大脑相对变大。
人脑体积的优势来源于神经干细胞发育延迟？
从神经生物学的角度来看，人脑在体积上的“优势”可能是因为神经干细胞发育迟缓。神经干细胞是具有自我更新能力的多能干细胞，可以分化为神经元和胶质细胞。在分化过程中，神经干细胞的形状会发生变化，从而影响其分化并最终形成神经元的速度。在老鼠身上，这种形状变化可以在几个小时内迅速发生，这也限制了老鼠产生的脑细胞数量。
有研究对比了人类和其他灵长类动物的脑器官，发现我们灵长类动物的神经干细胞分化过程需要更长的时间。对于大猩猩和黑猩猩来说，延迟的形状变化给了它们大约五天的时间来继续产生新的神经元。对人类来说需要更长的时间(一周或更长)，延长的神经发生过程使我们的大脑产生更多的脑细胞、更多的脑组织，最终形成更大的大脑。
深入研究还发现，名为ZEB2的基因在调节这一过程中起着核心作用。ZEB2基因的表达可以加速神经干细胞的分化过程。当人类大脑器官中ZEB2基因表达增强时，人类大脑器官会变小，而当大猩猩器官中ZEB2基因被抑制时，它们的大脑体积变得更接近人类。
然而，大脑越大越聪明吗？无论是在物种之间还是在人类内部，智力和大脑大小之间确实存在某种正相关关系，这表明一般的信息处理能力可能确实会随着大脑而增加。但这种关联是微弱的，关联不等于因果。智力不能由单一因素决定。从历史上看，最近几万年，人类的大脑其实变小了，但很少有人会质疑我们的智力比古代退化得更多。生物之外的因素，比如科技、文化，依然在推动我们变得更聪明、更强大。
大众心理健康网(www.dzxl120.com)
本文链接：https://www.dzxl120.com/post/295911.html
