爱因斯坦大脑新探

一百年前的1905年是一个奇迹年，这一年，由天才物理学家爱因斯坦首创的“狭义相对论”，从根本上改变了物理学的面貌。2004年，当德国宣布2005年为“爱因斯坦年”的时候，联合国教科文组织也通过决议，把2005年确定为第一个“世界物理年”，活动的标志物是“光锥”，象征爱因斯坦在时间相对性上渊博的见解及洞察力。今年4月18日，爱因斯坦逝世50周年纪念日这一天，“世界物理年”组委会将发起一次主题为“物理照亮世界”的“光束传递”活动，就像传递奥运圣火那样传递激光束，首先从普林斯顿大学的爱因斯坦故居起步，然后传遍世界几个主要城市，预计最终将有 10万人参加这一活动。

　　爱因斯坦1879年3月14日生于德国南部小镇乌尔姆的一个犹太商人家庭，1900毕业于苏黎世瑞士联邦理工学院，1933年移居美国直至1955年病逝。年轻时，爱因斯坦的表现并不出众，但随后渐露头角，在科学界获得了卓越的成就，1905年共发表5篇论文，其中有3篇最为重要，第一篇《关于光的产生和转化的一个启发性观点》，解释了光的本质，并因此荣获1921年的诺贝尔物理学奖；第二篇《关于热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动》提供了原子确实存在的证明；第三篇《论动体的电动力学》提出了时空关系的新理论，被称为“狭义相对论”，它的问世改变了整个世界。自相对论诞生之日起，他所主张的时空观就极大地拓展了人类对宇宙的理解，并陆续发现了时间旅行的奥秘、原子裂变、宇宙起源和黑洞等奇妙现象。为此，人们称他为 20世纪最伟大的科学家之一。但是，他为何具有超乎常人的智能至今一直是个谜，他的智商高达200，被公认为自伽利略、牛顿之后世界上最伟大的科学家。虽然爱因斯坦的智商超常，可是他的大脑重量却只有 1230克，比正常人的1400克小得多，希望从他的大脑里探求这个天才秘密的专家学者们，怎么也没有想到，这个伟人的大脑竟然是如此不同于平常人。爱因斯坦逝世以后科学家按照他的遗愿，把他的大脑切成240小块进行了仔细分析，但一直未能发现其特殊之处。

　　经过多年研究，最近，国外有科学家发现爱因斯坦的大脑构成与常人的确有些不一样，其掌握数据理念的组织要比常人的大许多。加拿大麦克马斯特大学的桑德拉·彼得森教授主持的一个科研组撰文指出：爱因斯坦的大脑构成有两个明显的“特殊之处”。一是他的“沟回”比常人短了许多，这更有助于大脑神经传递信息，思维更活跃；二是他的大脑头顶叶下部发达程度超出正常人的15％以上，彼得森教授认为，正是这一部分厚度上的1厘米差异，导致了他非凡的数学思维及空间认识能力，并就此推断这就是“天才”的出处，亦即天生而非后天的培养。后天的努力当然也很重要。

　　此前同样给予关注的还有美国加州大学的马里安·戴蒙德博士。他在一份报告中着重指出的也是头顶叶这一部分，称爱因斯坦大脑这一部位的神经胶质细胞比正常人多得多。人类大脑有几百亿个神经细胞，它们由在此基础上多出几十倍数量的神经胶质细胞构成。一种叫作神经元的神经细胞与突触结合，形成复杂的网络，大脑的活动也就被理解为通过这些网络进行的信息处理过程。

　　神经胶质细胞数量不少，其职责是为神经细胞传送营养，清除无用物质，这么一种“维修工”角色。使得人们长期以来只知道它的这种辅助作用。当时，戴蒙德博士对此无法理解。如今，人们对神经胶质细胞的看法已发生了很大的变化，其实与神经细胞一样，神经胶质细胞也具有传递信息的功能，它们相互配合发挥作用的证据已陆续得到认可。不同的是神经细胞是通过电信号传递信息，而神经胶质细胞则利用化学物质的吸收和释放来传递信息。

　　发现神经胶质细胞这一功能的科学家之一的东京医药大学的工藤佳久教授认为，神经胶质细胞可以对神经细胞出现的紊乱进行调整控制。而爱因斯坦已经最大限度地使用了神经细胞，所以神经胶质细胞当然就更多。比较动物大脑还可以发现，神经胶质细胞与神经细胞的比例随人类的进化而增大，其主因在于前者数量的增多。大脑越发达，需要的神经胶质细胞越多。

　　围绕神经胶质细胞功能进行的药品开发也备受关注，日本小野药品工业正在研制一种可以改善星形神经胶质细胞功能的脑梗塞治疗药。对神经胶质细胞我们还有很多尚待了解的东西，戴蒙德博士在一篇报告中指出，神经胶质细胞最多的部位在大脑的39沟回处，对语言处理功能有很大影响。这一点与京都大学灵长类研究所的正高信男教授所著《天才因何而诞生》一书的观点完全吻合，该教授在书中指出，爱因斯坦是典型的学习障碍儿，童年时期，他的语言功能发育很慢，当时已接近了失语症的边缘。大脑这部分功能出现障碍，不能不说与神经胶质细胞的增加有关，为了弥补这一障碍，大脑在其使用方法上发生了改变，致使爱因斯坦在空间认识能力上展现出了卓越的才华。

　　1905年是爱因斯坦的奇迹年，今年恰逢100周年；1955年4月18日，爱因斯坦逝世于美国普林斯顿，今年又是伟人逝世的50周年。50年前他留下的大脑如同他100年前留下的相对论一样，或许会对脑科学的认识带来一个较大的颠覆性突破。科学家们正在抓紧这一契机，将脑神经科学的研究引向深入。