在过去的3万年里,人类的大脑已经萎缩

                                                                       

要点

  • 大脑大小在解释一个人的智能程度方面没有什么科学价值.
  • 在近代历史上,当人类达到认知创新的高度时,我们的大脑实际上已经缩小了.
  • 神经元越少,体重越小,意味着能源成本越低.这意味着更少的时间寻找食物.

这篇文章是关于大脑大小和智力的系列文章的第 2 部分。

正如我之前所写,几乎没有证据表明更大的大脑必然会使动物更聪明,无论是在跨物种的相对大小方面,还是在物种内的个体方面.后一种比较包括我们:大脑大小和大脑组件的大小在解释和预测一个人的智能程度方面几乎没有任何科学价值.

在物种层面,很多人都熟悉人类的大脑特别大的想法.的确,根据我们的体型,我们的大脑比预期的要大.它们在进化过程中显着扩张.与 400 万年前相比,人类大脑的大小增加了两倍.那时人类祖先的大脑实际上是一品脱大小(体积约 16 盎司),而今天我们几乎有一个装满神经元的投手.

然而,正如比较神经解剖学家 Maciej Henneberg 所指出的,我们并不是唯一经历过这种戏剧性扩张的人:马科动物(马科动物)在这段时间内经历了同样三倍的大脑大小.正如 Henneberg 讽刺地观察到的那样,“在此期间,“没有已知的同等智力变化的指标".

更引人注目的是,有证据表明,在我们最近的历史中,当人类达到认知创新的高度时,我们的大脑实际上已经缩小了.在过去的 30,000 年里,我们的行为变得更加复杂,导致了文明的诞生.这一时期见证了工具、武器、建筑和艺术的重大进步.正如亨内伯格发现的那样,根据对化石头骨大小的测量,我们物种的大脑在此期间似乎缩小了 10% 左右.粗略地说,这导致每一代神经元损失超过 500 万.

值得的是,旧石器时代的头骨化石极为罕见,因此过去关于人类大脑大小的可用数据并不广泛:它们仅代表了几十个人的估计.然而,我们有充分的理由相信这些零散的数据通常是正确的:我们更有信心地知道,过去人体更大,大脑和体型紧密耦合.由于我们的身体(留下了更丰富的化石)比 30,000 年前小了大约 10%,因此我们的大脑可能缩小了类似的数量.

我们怎么能用萎缩的大脑完成这么多事情?部分答案是,正如我所说的那样,规模并不重要.事实上,考虑到我们完整的人类大脑在 30,000 年前就已经相当复杂,并且其组织方式与现在基本相同,我们可能会从较少的大脑质量中受益.拥有更少的神经元和更少的体重意味着更低的能源成本.在其他条件相同的情况下,这意味着寻找食物的时间更少.能源成本降低,或许这也意味着可以将更多的时间和精力投入到创新和探索上. 3 万年前,我们开始看到更多关于艺术、讲故事和先进工具制作的证据.

David Siu/Flickr
岩石艺术传统由南部非洲桑族文化的游牧狩猎采集者传承了数百或数千年.
来源:David Siu/Flickr

与此同时,更多物质文化的积累可能代表着越来越多的信息从我们的大脑转移到物体上.过去 30,000 年的创新并不一定需要重组我们的大脑(并且没有证据表明这种情况已经发生).相反,我们开发了一种更复杂的文化,将新信息代代相传,同时保留过去的创新.即使在游牧狩猎采集文化中,这些存储的信息也可以忠实地传递数百或数千年.

因为文化的原因,没有人需要把所有的知识都记在脑子里;它可以在整个文化中共享.此外,持久对象本身包含有关它如何产生的信息.这样,每个人都没有必要在每一代人中重新学习和记住每一项创新.随着时间的推移,我们将不再需要那么多的神经元来编码记忆(记忆容量似乎确实与灵长类动物的大脑大小有关,尽管这并不等同于智力).这种卸载可以让我们拥有今天拥有的更小、成本更低但更有成就的大脑.

您仍然可以争论这种相关性证据,这很难解释.作为科学家,我们真正想做的是设计一个仔细的实验​​.在大脑大小与智力的情况下,我们想要做的是培育动物以获得更大的大脑.这实际上已经完成了,尽管当然不是在人类身上.我们将在下一篇文章中探讨这项工作.

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参考资料

库洛塔,E.(2010 年).现代人是变聪明了还是只是聚在一起?

Henneberg, M. (1998).人类大脑的进化:越大越好吗?临床与实验药理学与生理学, 25(9), 745-749.

Herculano-Houzel, S. (2011).每个神经元具有固定能量预算的大脑代谢规模:对神经元活动、可塑性和进化的影响. PloS 一,6(3),e17514.

                                               
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