世界知名的大腦被分成了240塊
我們嚐試著做這樣的想象:一塊菜花大小的豆腐被仔細地切成了上百塊以後是一番怎樣的情景——一盤豆腐丁。如果豆腐夠嫩,該是一碗豆腐醬了。
舉世聞名的科學家,決定論量子力學詮釋的捍衛者——“不擲骰子的上帝”阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)於1955年4月18日離開了人世。勇敢的普林斯頓大學的專家托馬斯·哈維(Thomas Harvey)將愛因斯坦的頭骨打開,向腦動脈中慢慢地注入防腐劑,然後將這顆堪稱曆史上最聰明的大腦泡進了固定用的藥水,隨後馬上進行了仔細的測量,並從各個不同角度拍了許多照片。哈維一直恪守對愛因斯坦一家的承諾,在自己後半生裏盡了最大努力,希望能用科學的方法解讀這位偉大科學家的智慧密碼。但在最初,這一切都是秘密,愛因斯坦大腦的下落何方?這顆近乎神奇的大腦到底有何過人之處?這甚至成為了20世紀最傳奇的謎團之一。
50年後,當初被指控竊取愛因斯坦大腦的托馬斯·哈維首次接受了專訪,徹底曝光整個事件的絕對內幕。哈維將愛因斯坦的大腦切成了240片,並將每一塊的位置詳細標注。他把它們分別裝進10個儲存組織切片的盒子裏和兩個大廣口瓶中,精心保管。美國政府其實早已得知愛因斯坦的大腦成了哈維的“私有財產”,隻是沒有要求哈維把大腦交出來。當哈維把大腦從實驗室中取出時,負責保護大腦的美國聯邦調查局連忙派人秘密跟蹤。哈維不知道,當他幫助愛因斯坦完成遺願,從東到西橫貫美國走了4000公裏的同時,聯邦調查局特工竟也跟蹤了他4000公裏。
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如釋重負
盡管哈維的行為遭到來自各方的非議,但是在加拿大安大略邁克爾·德格魯特醫學院的桑德拉·維特森(Sandra Witelson)博士看來,哈維是一位“睿智的學者”,她說:“他是一個非常稱職的‘保管員’,而且總是在為它尋找最好、最知名的研究人員。”
維特森就是哈維為愛因斯坦大腦尋找的“最好、最知名的研究人員”之一。她是神經係統科學領域的權威學者,14年前,她收到哈維的一份傳真,問她是否想研究愛因斯坦的大腦。在得到確認後,當時82歲的哈維帶著愛因斯坦的腦組織切片,駕車前往加拿大並親自將它們交到維特森手中。維特森得到的是一些愛因斯坦大腦的頂葉組織切片(共19片),以及哈維在切開大腦之前拍攝的照片與記錄,維特森因此得以在1999年發表了有關愛因斯坦大腦整體形態的論文——《阿爾伯特·愛因斯坦異乎尋常的大腦》。
不過,不管外界對他是褒是貶,現在哈維已經不在乎了。“我堅信我當初的決定是對的。而且,現在它(愛因斯坦大腦)已經和我沒有關係了。”
14年前主動提供給維特森博士腦組織切片的舉動隻是哈維隨後一係列行動的“序曲”。11年前,也就是1998年,時年85歲的哈維悄悄地將愛因斯坦的大腦帶回普林斯頓大學——愛因斯坦生命中最後20年就是在這裏度過的。哈維也因此卸下了扛了43年的“保管”重負。“到最後,你會因為你擁有它的巨大責任感而感到疲憊……我7年前開始行動了。”哈維慢慢地說著,“而這一切終於結束了。”
最新的研究發現,愛因斯坦大腦的頂葉部位有許多山脊狀和凹槽狀結構,這些極其罕見的結構很可能就是愛因斯坦與眾不同的奧秘所在。
早在1999年,科學家們就開始對愛因斯坦的大腦進行解剖學研究。有趣的是,他們發現愛因斯坦的大腦非但沒有如料想般的大於常人,反而還要小一些。對此,研究人員解釋說,“也許一兩個參數並不能解釋愛因斯坦的超強智力,但是他的大腦確實隻有1230克,這一重量要低於現代人大腦重量的平均數(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)。”這一發現也意味著人類有必要對愛因斯坦大腦的其他複雜特征進行深入研究,或許才會有所重大發現。
如果愛因斯坦整個大腦真的屬於較低重量級的話,也許他的超強智力來自其他重要特征。1999年的研究小組還發現,愛因斯坦的大腦頂葉比平常人要寬15%左右。研究人員解釋說,這些頂葉通常與空間意識、視覺意識以及數學能力有關係。
近期,科學家們又在愛因斯坦大腦中發現了更多的特異性。美國佛羅裏達州立大學科學家迪安·法爾克(Deian Falk)對愛因斯坦大腦的照片,尤其是大腦頂葉進行了深入研究,並在一些較為寬大的頂葉上發現了許多突起的山脊狀和凹槽圖案。法爾克認為,這種極為罕見的圖案可能就是愛因斯坦在研究物理學過程中能夠進行形象化思維的主要因素。法爾克的另一項特異性發現就是在愛因斯坦大腦的運動皮質中發現了一個“球形突起物”。法爾克解釋了這一球形突起物的意義——“在其他研究中,也會發現相似的球形突起物。通常這種球形突起物被認為與音樂天賦有關。大家可能都了解,自從童年時期起,愛因斯坦就非常喜愛拉小提琴。”
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愛因斯坦與小提琴
愛因斯坦不但是一位偉大的科學家,而且還是一位出色的小提琴家,對音樂有很深的造詣。愛因斯坦酷愛演奏小提琴,他的小提琴——莉娜總是形影不離地伴隨著他。
每當荷蘭萊頓大學特邀愛因斯坦去參加物理討論會時,愛因斯坦總愛住在他的朋友——大物理學家保羅·埃倫菲斯特(Paul Ehrenfest)家。
科學是需要激情的,當思路敏捷的埃倫菲斯特發現愛因斯坦的話語中那怕有一點點漏洞,他也會一下子抓住不放。
當然,愛因斯坦也不會立即妥協,於是一番激烈的唇槍舌戰就此展開。每當他們麵紅耳赤時,音樂便是最好的調和劑——愛因斯坦是一個小提琴家,埃倫菲斯特是出色的鋼琴家。
演奏正在進行,愛因斯坦卻把小提琴的弓子用力地打擊小提琴的琴弦,意思是讓埃倫菲斯特停止鋼琴伴奏。他又要開始他科學的獨白。而埃倫菲斯特則手伏在鋼琴上細心地聽著,猶如森林中的獵人端著獵槍等待著愛因斯坦的話語間出現漏洞。有時愛因斯坦的思想遇到障礙時,他就會著急地也走到鋼琴前,用幾個手指彈出一個清澈的大和弦。堅強而有力,反複地彈這三個和弦。“鏘!鏘!鏘!”這是在叩響大自然為人類設下的屏障,問道:“怎—麼—辦?!”彈著彈著,居然豁然開朗了,於是這兩個朋友從論戰中又溫和地相對而笑了。
因此,科學家們認為,愛因斯坦之所以會成為科學天才,這與他的大腦結構特異性密切相關,結構特異性或許是比大腦尺寸大小更為重要的因素。當然,人類大腦是一個複雜的器官,至今仍然有許多神秘的結構或原理有待科學家們去發現。通過對愛因斯坦大腦結構的研究,或許有助於進一步研究人類大腦的原理。在此之前,研究人員曾選取4名和愛因斯坦逝世時年齡相仿的男子作為參照對象,把愛因斯坦的大腦和他們的大腦進行對比研究,結果發現,除了腦細胞數量多於常人,愛因斯坦大腦星形膠質細胞突起比較大,這些膠質細胞末端的神經組織數量也較多。除此之外,人們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。
數學和外語
數字和符號的舞蹈常常令人頭昏腦脹,繁雜的運算交替反複進行,或者圖形在二維、三維間跳躍……也許對於很多人來說,數學是枯燥乏味甚至可惡的,但對於那數學神童來說,數學也許就是最令人著迷的遊戲。
有一位數學家這樣形容他心愛的數學:“數學是神秘的殿堂,是絢麗的迷宮,在那裏遨遊其樂無窮。”由於對數學有濃厚的興趣,數學超長兒童在學習中都表現出了不尋常的積極性和主動性。可以說,他們中的許多人對數學的興趣已到了癡迷的地步。
人類天生具有計算才能,那麼這些具有數學天才的孩子和普通的孩子的大腦是否存在差異呢?美國心理學家邁克爾·奧博伊(Mickael O’Boyle)利用最先進的功能性共振成像技術,專門研究過幾個在很小時候就已經表現出具有數學天賦的孩子。他發現,每當在計算數學題的時候,這些孩子負責處理數學、圖形和音樂的右腦新陳代謝活動就會比普通孩子活躍6—7倍。而且,他們負責協調思維和改善注意力上扮演關鍵角色的大腦前葉活動力同樣很強。而普通孩子在演算數學題的時候,大腦前葉則幾乎沒有活動。於是,奧博伊得出了這樣的結論:具有數學天才的孩子不僅在右腦處理數字方麵有更強的能力,而且大腦前葉也會使他們的精力更加集中。這點是一般孩子並不具備的特點。
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數學神童
高斯從小就有過人的才華,他3歲時就發現父親賬簿上的一處計算錯誤;9歲那年,老師讓同學們從1加到100,他立刻就說出了正確的答案:5050;11歲時,他發現了二項式定理。
被美國媒體尊稱為“數學神童”的亨利·沙弗特(Henri Shaft),在6歲時就會4位數的算法,也能用心算算出9位數、10位數的平方根和立方根;9歲時,他能計算圓周率;11歲時,他出版了兩本曆書。由於他的抽象、集中能力很強,最終成為了大學的天文學教授。
匈牙利數學家保羅·埃爾德什(Paul Erdos)被看作有史以來最偉大的離散數學家,在數論方麵的工作尤為出色。這位極具天賦的數學天才,3歲時已能解算3位數的乘法,4歲時就獨自明白了負數的概念。
被譽為“計算機之父”的約翰·馮·諾依曼(John Von Neuman)是20世紀最傑出的數學家之一,他6歲能心算八位數的除法,8歲掌握微積分,12歲就對集合論、泛函數分析等深奧的數學領域了如指掌。
法國和比利時的科學家聯合進行一項研究,同樣試圖找出數學天才與一般常人的大腦是否有差別。他們的發現是,數學家在進行題目演算時,其大腦中通常負責長期記憶的部分也進入活躍狀態,而一般人則沒有這種現象。科研人員因此推理,數學家在進行演算時使用了更多的記憶力,使速度加快。這個原理與就像電腦的運轉一樣,內存越大,速度就越快。