可以设计更大的大脑吗?

在本系列关于大脑大小和智力的第 1 部分和第 2 部分中，我讨论了大脑大小本身如何告诉我们在物种内部和跨物种的智力和行为复杂性方面几乎没有，并且我指出，事实上，人类大脑具有，在过去的 30,000 年里一直在缩小.

但是你可以通过指出它们是追溯性的来反对这些论点:我引用的证据比较了过去和不同物种的大脑.换句话说，严格意义上的相关数据并非来自实验，在这种情况下，科学家直接与所研究的系统(在本例中为大脑)交互并以某种方式对其进行操作.

从科学上讲，我们希望进行一项实验，在该实验中，我们可以设计更大的大脑，并衡量与未受操纵的对照大脑相比，或与被设计成具有较小大脑的个体相比，受操纵个体在认知测试中的表现.

我们显然不能(也不应该)在人类身上做到这一点，但在其他物种中已经做到了.进化生物学家 Alexander Kotrschal、Niclas Kolm 及其同事在瑞典和其他地方进行了一系列实验，其中鱼类被培育成具有更大的大脑.

这些研究产生了奇怪的结果.在 2013 年的一项研究中，经过几代人的选择性育种，产生的大脑个体的大脑质量比那些被培育成具有较小大脑的个体多 5-10%.幸运的大脑袋鱼会变得更聪明吗?要回答这个问题，我们需要问如何判断孔雀鱼是否聪明.

一种方法是训练他们执行行为任务以获得奖励.具体来说，研究人员使用的任务涉及将一些感官刺激与奖励联系起来.学会将视觉线索与结果联系起来的能力大概需要聪明才智.

研究人员通过将水箱分成三个部分来做到这一点.鱼最初位于中间部分，并且可以在水箱两侧的其他两个部分看到卡片.卡片上有两个或四个符号.他们被训练将食物与其中一张卡片联系起来，方法是在几条小径上将食物放在那张卡片的一侧.然后鱼只拿到卡片，没有食物.在这一点上，科学家们测量了他们游向正确卡片的次数.那么大脑鱼和小脑鱼是怎么做的呢?

大脑大小对女性有影响:大脑较大的个体比大脑较小的女性做出的选择要正确得多.然而，尽管小脑女性的大脑比小脑男性的大脑大 1/3 以上，但两组在完成认知任务时都取得了同样的成功.

此外，与大脑较大的雄性相比，大脑较小的雄性在将卡片与获得奖励联系起来方面做得同样出色.因此，即使是在仔细的实验​​中产生的大脑大小的实质性变化，对认知能力也没有一致的影响，至少在简单的学习任务中是这样.

在更自然的情况下，认知表现如何?一种需要一定程度认知能力的行为是寻找配偶，而动物天生就有这样做的动机.因此，在后来的实验中，研究人员再次培育了大脑袋的雄性鱼——大了 13%——并测试了它们寻找配偶的能力.他们将雄性鱼放入有机玻璃迷宫中，受到处女雌性的诱惑.您可能希望大脑更大的雄性能够更快地完成迷宫.但平均而言，小脑雄性在第一次尝试时完成迷宫的速度比大脑雄性快一分钟多(尽管组平均值没有显着差异).

随着时间的推移，大脑袋的雄性比小脑袋的动物达到了更快的平均速度，但差异相对较小——平均只有大约 40 秒的差异.无论如何，两个小组都得到了一些由手绘网提供的指导，推动他们前进.

因此，至少在这些孔雀鱼中，雄性似乎从拥有更大的大脑中获益甚微(如果有的话).雌性可能会受益，但我们不一定能将这种可能的性别差异外推到人类，因为孔雀鱼雄性和雌性的差异远大于人类的雄性和雌性(性别二态性).

作者谨慎地得出结论，拥有更大的大脑有“成本和收益".但是 Kotrschal 和进化生物学家 Barbara Taborsky 的另一项研究指出了一些可能比大脑大小更重要的东西，它可以与智力相关联:我们周围的环境.这个想法是，更大的智慧来自我们对不断变化的世界的体验以及我们适应它的能力.换句话说，如果一个有机体在面对周围的新环境时能够灵活和创新，尤其是在他们年轻的时候，他们成年后可能会获得更高的认知能力.

Kotrschal 和 Taborsky 用不同种类的鱼类进行了实验来支持这一观点.对于一条鱼来说，喂食几乎是一种持续的活动，它们的身体主要围绕这种行为而设计(一位比较神经生物学家同事将鱼描述为“尖端有嘴的箭头").因此，对鱼来说，操纵进食环境比更换水族箱家具更重要.研究人员要么采用严格的喂养方案，要么采用可变的方案养鱼.他们使用关联测试测试了鱼的认知能力，就像用于孔雀鱼的测试一样.他们发现，经历了变化的世界的鱼在认知任务上的表现明显优于以恒定口粮饲养的鱼.这种认知优势在他们成年后持续了一年.

这些又是鱼.但我们仍然可以从这些发现中吸取教训:我们应该尝试拥抱灵活性.寻找新的情况和经验，接受改变是不可避免的，即使你不去寻找.这也是我在头脑中的互联网一书中得出的结论，该书将我们大脑的功能与互联网的消息传递架构进行了比较.正如我在上一篇文章中所写的，我们的大脑总是在变化，互联网也是如此.两者都成功，因为它们旨在优雅地管理变化.这个想法可以帮助我们理解鱼类的智力，也许对我们人类来说更重要.

因此，与其设计一个更大的大脑来变得更聪明，不如对我们的环境进行“手术"，使其更加多样化.

版权所有 © 2021 Daniel Graham.未经授权不得转载本页任何内容，转载请联系reprints@internetinyourhead.com.