国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

愛(ài)因斯坦的大腦

2018-10-25 03:24安德魯科布李淑玲
書摘 2018年6期
關(guān)鍵詞:星形膠質(zhì)哈維

☉[美]安德魯·科布 著 李淑玲 譯

愛(ài)因斯坦是出了名的喜歡深夜研究數(shù)學(xué)。他在這段時(shí)間里的高強(qiáng)度思考,為物理界開(kāi)啟了人類歷史上最驚人的研究。他聲稱大腦就是“他的實(shí)驗(yàn)室”。那么究竟是大腦的哪個(gè)部位呢?

愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論聲稱,時(shí)間和空間既是一個(gè)整體又是相對(duì)的。他說(shuō)他生命中最幸福的時(shí)光就是站在電梯里,想象著一旦電梯從他腳下脫落,他就會(huì)感覺(jué)不到自己的體重了。他說(shuō)重力是我們的意識(shí)產(chǎn)物、是相對(duì)的。他就是那種善于運(yùn)用神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的人。

大學(xué)校園里的許多宿舍墻上都貼著愛(ài)因斯坦的海報(bào),并附有他的名言“想象力就是一切”。愛(ài)因斯坦指的是活躍的想象力,即集中精力、全神貫注地運(yùn)用大腦設(shè)計(jì)出一個(gè)完整的、以前從未被想到過(guò)的東西。這一點(diǎn)也許能從進(jìn)化論角度為研究星形膠質(zhì)細(xì)胞的用途帶來(lái)一些啟發(fā)。

愛(ài)因斯坦的相貌充滿滄桑和褶皺,就像一個(gè)小山村,到處都是蒼翠的小山丘、蜿蜒的峽谷溪流以及由神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞種子瘋長(zhǎng)而成的糖料樹(shù)。但是,跟其他人一樣,大腦才是他的精華。他的表情像寂靜六月天里安詳?shù)暮?,他的大腦卻像五月里的驚雷;他的行動(dòng)像黑猩猩一樣遲緩躊躇,他的思想?yún)s像奧運(yùn)會(huì)田徑運(yùn)動(dòng)員一樣飛奔。

1955年,愛(ài)因斯坦輕輕眨一下眼遠(yuǎn)比拳王洛奇·馬西亞諾的當(dāng)面一擊來(lái)得更加震撼。然而,他卻去世了。他那珍貴的大腦再也不受他控制了,接下來(lái)發(fā)生的事是所有大腦科學(xué)家們都熟知的故事。普林斯頓大學(xué)醫(yī)院的領(lǐng)頭病理學(xué)家哈利·齊默爾曼在費(fèi)城無(wú)法完成愛(ài)因斯坦的尸檢,而他非常確信耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的托馬斯·哈維可以做到,哈維是他當(dāng)時(shí)的幫手、從前的學(xué)生。哈維鋸開(kāi)愛(ài)因斯坦的頭蓋骨,切開(kāi)顱神經(jīng)取出了大腦,稱了大腦的重量,為2.7磅,然后鄭重地放入甲醛中保存,完成尸檢后,他帶著大腦奪門而逃。另一個(gè)醫(yī)生則偷走了愛(ài)因斯坦的雙眼。

哈維有時(shí)將大腦藏在自己家里非常隱秘的地方,有時(shí)把大腦藏到辦公室里,他當(dāng)時(shí)是大學(xué)校長(zhǎng),齊默爾曼想要知道他保存愛(ài)因斯坦的大腦的目的是什么。哈維說(shuō)是為了研究。日復(fù)一日、年復(fù)一年,他們?cè)絹?lái)越感到挫敗。同時(shí)哈維偷偷地讓一個(gè)實(shí)驗(yàn)技師把大腦的某些部分切成非常薄的切片,放到載玻片上,并用細(xì)胞識(shí)別劑進(jìn)行染色,他用的細(xì)胞識(shí)別劑與高爾基的著色劑相似。

哈維把愛(ài)因斯坦的大腦藏起來(lái)時(shí),一定是對(duì)它極度著迷了。想象一下,如果你可以把一縷陽(yáng)光藏到罐子里;你可以用達(dá)·芬奇或凡高的眼睛看世界,用莫扎特的耳朵聽(tīng)音樂(lè);或者你可以和哈維一樣,把他們的眼睛和耳朵保管在盒子里。你一定也是極度興奮的。哈維一定是非常好奇這一堆黏物里的鋸齒和轉(zhuǎn)輪到底是怎樣預(yù)言重力可以將光束折彎的。愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)了眾多的理論和公式,但他于1921年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)并不是因?yàn)橄鄬?duì)論,而是因?yàn)楣饧仁遣ㄒ彩橇W舆@一觀點(diǎn)奠定了這一理論的基礎(chǔ)。哈維也擁有了這個(gè)富于想象的大腦。

哈維擁有了一樣寶物,它完全可以憑空捕捉到一個(gè)能夠啟發(fā)各個(gè)學(xué)科、對(duì)整個(gè)人類都至關(guān)重要的概念。那是一個(gè)可以進(jìn)行常規(guī)的烹煮、攪拌、翻炒,也可以經(jīng)歷常人無(wú)法想象的事情的大腦。從20世紀(jì)30年代開(kāi)始,愛(ài)因斯坦除了專注于他的非科學(xué)性寫作外,還專注于一個(gè)可以統(tǒng)一一切的理論——這個(gè)理論至今還未能解決。20世紀(jì)30年代末的某一天,愛(ài)因斯坦的朋友,以前的學(xué)生利奧·西拉德,同時(shí)也是他發(fā)現(xiàn)了核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)并使得原子武器成為可能,興奮地沖進(jìn)愛(ài)因斯坦所在漢普頓斯避暑時(shí)的住所。西拉德因?yàn)橛辛巳绾沃圃斐?jí)彈的想法而興奮不已,同時(shí)他也害怕極了,因?yàn)榈聡?guó)有可能也有了同樣的想法。他說(shuō)服愛(ài)因斯坦利用他的名氣給總統(tǒng)寫一封信,力勸總統(tǒng)批準(zhǔn)馬上開(kāi)始研究。雖然當(dāng)時(shí)政府在對(duì)愛(ài)因斯坦的反美活動(dòng)進(jìn)行調(diào)查,但他們還是給富蘭克林·羅斯福總統(tǒng)寫了一封信。如果信后面沒(méi)有愛(ài)因斯坦的簽名,美國(guó)可能永遠(yuǎn)都不會(huì)制造原子彈。然而,愛(ài)因斯坦后來(lái)聲明,他非常后悔在那封信上簽名并把它寄出。當(dāng)然,那封信并沒(méi)有打消約·埃德加·胡佛對(duì)愛(ài)因斯坦的懷疑。

哈維保存的大腦指使了愛(ài)因斯坦的神經(jīng)元延伸至他的手并簽署了那封信。哈維可能在深思:到底是愛(ài)因斯坦大腦里的哪部分促使他下決心簽名,又是哪一部分讓他對(duì)自己的舉動(dòng)感到后悔呢?

就是這個(gè)為那封信簽了名的大腦孕育了許多觀點(diǎn),并為20世紀(jì)的重大進(jìn)步貢獻(xiàn)了大部分的原動(dòng)力,而這個(gè)大腦當(dāng)時(shí)仍待在甲醛里,為哈維所有。然而,普林斯頓大學(xué)頻頻施壓,要求哈維放棄愛(ài)因斯坦的大腦,并且迫使他離開(kāi)了醫(yī)院。

哈維帶著愛(ài)因斯坦的大腦來(lái)到密蘇里州,在那里做了一名家庭醫(yī)生,直到那些想要得到愛(ài)因斯坦一塊大腦的人們找到并糾纏他為止。他無(wú)數(shù)次被迫搬遷,在20世紀(jì)90年代初,他住在堪薩斯州的勞倫斯市。然而,當(dāng)研究人員們向他索要一部分大腦時(shí),他通常會(huì)答應(yīng)下來(lái)。

20世紀(jì)80年代初,加州大學(xué)伯克利分校的瑪麗安·戴蒙德寫信給哈維,索要一塊愛(ài)因斯坦的大腦。幾個(gè)月后,她收到了一個(gè)蛋黃醬罐子,里面放著四小塊大腦。

戴蒙德手里已經(jīng)有11塊其他年紀(jì)相仿的人的大腦,這幾個(gè)人的死因都不是腦部疾病或外傷,她用所得的4塊愛(ài)因斯坦大腦與這11塊做了對(duì)比。她使用了一種叫作體視學(xué)的方法,這種方法通過(guò)高倍放大來(lái)計(jì)算細(xì)胞的平均數(shù),以此推算出大腦某個(gè)區(qū)域里的細(xì)胞數(shù)量。戴蒙德發(fā)現(xiàn),愛(ài)因斯坦大腦的左頂葉皮層中被稱為角回的區(qū)域中,星形膠質(zhì)細(xì)胞與神經(jīng)元的比例高于平均水平。愛(ài)因斯坦大腦里的細(xì)胞數(shù)量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于常人,這個(gè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果在統(tǒng)計(jì)學(xué)里用科學(xué)術(shù)語(yǔ)描述就是“顯著的”,意思是“它非同尋常,能夠說(shuō)明一些問(wèn)題”。

專心思考或者聚精會(huì)神,有可能會(huì)引發(fā)星形膠質(zhì)細(xì)胞再生,星形膠質(zhì)細(xì)胞越多,復(fù)雜思考的能力越強(qiáng)。愛(ài)因斯坦失神思考時(shí)積極地集中精力并運(yùn)用其大腦皮層,可能產(chǎn)生了更多的星形膠質(zhì)細(xì)胞,進(jìn)而增加了他這種復(fù)雜思考的能力。然而,我們并不知道這在多大程度上依賴于他的先天能力或是他的星形膠質(zhì)細(xì)胞的生長(zhǎng)遺傳因素。毫無(wú)疑問(wèn),他有一種先天驅(qū)動(dòng)力,使得他能夠集中精神進(jìn)行深度思考。愛(ài)因斯坦大腦的右頂葉皮層和前額皮層的兩個(gè)區(qū)域里,星形膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量也比常人多。但“顯著的”只有左頂葉皮層。

人們都相信這個(gè)區(qū)域負(fù)責(zé)高級(jí)思考,尤其跟語(yǔ)言、數(shù)學(xué)及空間學(xué)習(xí)有關(guān)。有趣的是,愛(ài)因斯坦3歲時(shí),由于語(yǔ)言發(fā)育遲緩,還被父母帶去看了醫(yī)生。

要想為神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞增多能促進(jìn)大腦皮層復(fù)雜性思考這一說(shuō)法提供有效的論據(jù),還需要研究更多的大腦??茖W(xué)家們?cè)噲D找到某些統(tǒng)計(jì)上顯著的數(shù)據(jù),然而僅僅11個(gè)普通大腦與1個(gè)天才大腦的比較結(jié)果并不能提供這樣的數(shù)據(jù)。怎樣才能得到更多著名思想家的大腦,顯然已經(jīng)成為完成這項(xiàng)研究的一個(gè)瓶頸。愛(ài)因斯坦是一個(gè)典型的例子。那你的鄰居呢?他會(huì)花費(fèi)很多時(shí)間集中精力積極思考嗎?會(huì)像愛(ài)因斯坦那樣進(jìn)行勤奮的腦力活動(dòng)嗎?只是缺乏研究來(lái)對(duì)此進(jìn)行證明。畢竟不是只有名人才擁有大量的積極思考行為。

另一個(gè)問(wèn)題是,愛(ài)因斯坦晚年時(shí)大腦退化了多少。他似乎沒(méi)有癡呆,但也確實(shí)再?zèng)]發(fā)表過(guò)論文來(lái)闡述宇宙的秘密。我確定如果能得到像鮑勃·迪倫這樣的人的大腦將會(huì)非常有趣——因?yàn)檫@些區(qū)域負(fù)責(zé)歌唱。那里也許有更多的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。但我們并不知道他去世時(shí)腦子的狀態(tài)。研究人員不能僅僅為了看看神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的多少,而在某些人30歲時(shí)真的去猛擊他的腦袋,也不能拿著小斧頭和骨鋸守候在諾貝爾獎(jiǎng)演講臺(tái)后面,等到科學(xué)家們獲獎(jiǎng)之后就猛擊他們,然后拿著遭受猛擊的大腦,去跟那11個(gè)普通人的大腦作對(duì)比。

當(dāng)然,對(duì)愛(ài)因斯坦大腦的研究已經(jīng)被玷污了,且不說(shuō)哈維被科學(xué)界放逐,不得已將大腦保存在蛋黃醬罐子里。1994年由凱文·赫爾導(dǎo)演的紀(jì)錄片《愛(ài)因斯坦的大腦》里,日本近畿大學(xué)的一位數(shù)學(xué)和科技史專家杉本健二在聽(tīng)說(shuō)有人保存了愛(ài)因斯坦的大腦后也想獲得一塊。他想把它留作紀(jì)念,所以費(fèi)了很大力氣去找哈維。當(dāng)他找到哈維的導(dǎo)師齊默爾曼時(shí),齊默爾曼告訴他哈維已經(jīng)去世了。但杉本發(fā)現(xiàn)哈維仍然在世,住在堪薩斯州勞倫斯市,離威廉·S·巴勒斯家不遠(yuǎn)。巴勒斯指示杉本怎樣找到哈維,“沿著河走,你會(huì)到以前老公墓的所在地。后來(lái)那里被開(kāi)發(fā)成活動(dòng)房屋停放場(chǎng)了。再后來(lái),1981年的一場(chǎng)龍卷風(fēng)把活動(dòng)房屋停放場(chǎng)徹底摧毀了,有人說(shuō)那是逝者不堪打擾采取的報(bào)復(fù)行動(dòng)。無(wú)論怎樣,從那兒左轉(zhuǎn),你會(huì)看到“陌生人小溪”。哈維……哈維博士就住在小溪的另一邊。

哈維對(duì)大腦的事情遮遮掩掩,并沒(méi)有向杉本透露很多,他不確定杉本是什么人。最后他拿出一個(gè)扣得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)的糖罐,里面裝有大腦。杉本問(wèn)是否可以給他一塊,哈維支支吾吾半天,然后給了他一個(gè)切片。杉本又問(wèn)道,如果他不想要切片,是否可以給他一塊實(shí)實(shí)在在的大腦。哈維大笑起來(lái),知道了杉本的意圖,態(tài)度隨即變得溫和。他慢慢走到廚房,取出一個(gè)切肉刀和一個(gè)砧板,從餅干罐里取出一塊腦干和小腦,很可能他對(duì)小腦不感興趣,所以選擇了小腦。他就像切洋蔥一樣切下一塊小腦,放到處方藥瓶里交給杉本。到了紀(jì)錄片的末尾,我們了解到哈維在一個(gè)工廠當(dāng)擠壓機(jī)學(xué)徒,并被評(píng)為月度最佳員工。

也許哈維在機(jī)器旁邊工作并思忖著櫥柜里愛(ài)因斯坦大腦的時(shí)候,是星形膠質(zhì)細(xì)胞管理著他的思想;當(dāng)杉本著迷于一塊大腦時(shí),是星形膠質(zhì)細(xì)胞的鈣在運(yùn)作;當(dāng)戴蒙德在顯微鏡下觀察愛(ài)因斯坦的星形膠質(zhì)細(xì)胞時(shí),她運(yùn)用的也是自己的星形膠質(zhì)細(xì)胞。盡管戴蒙德的研究有缺陷,但如果她對(duì)愛(ài)因斯坦的研究經(jīng)證實(shí)是真的的話,那將會(huì)給人一個(gè)多么難以置信的驚喜。但由于研究沒(méi)有繼續(xù),我們至今仍不知道是不是真的。甚至戴蒙德自己最終的推斷是,神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞只是為神經(jīng)元提供更多的“營(yíng)養(yǎng)”,與1985年星形膠質(zhì)細(xì)胞是神經(jīng)元的支持細(xì)胞的說(shuō)法類似。

人年老后會(huì)癡呆。肯塔基大學(xué)的大衛(wèi)·斯諾登對(duì)眾多天主教修女進(jìn)行了研究。當(dāng)研究老年癡呆的發(fā)生概率時(shí),斯諾登及其同事們發(fā)現(xiàn),經(jīng)常做縱橫填字謎游戲、文字游戲、編織等智力活動(dòng)的修女得老年癡呆的可能性非常小。經(jīng)常使用大腦,會(huì)延緩由于年老引起的癡呆。

這就解釋了為什么愛(ài)因斯坦有更多的星形膠質(zhì)細(xì)胞。星形膠質(zhì)細(xì)胞是思考細(xì)胞。它們是大腦皮層里唯一在我們一生中都能增殖的細(xì)胞,因?yàn)榧?xì)胞更新與學(xué)習(xí)有關(guān),這就令我們相信,讓大腦工作可以提高復(fù)雜性思維的能力,也能延緩大腦恐怖的癡呆。

斯諾登研究的修女們并沒(méi)有執(zhí)行嚴(yán)格的學(xué)習(xí)任務(wù),僅僅是運(yùn)用大腦皮層時(shí)很專注。這種大腦皮層的專注,可以引發(fā)更多的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞再生,也許就能解釋為什么愛(ài)因斯坦大腦的左頂葉皮層中有大量的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。

由于普通人(我是指所有人)并不是愛(ài)因斯坦,所以也許只有兩種方式可以促進(jìn)大腦中神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的再生。第一種等同于為兒童提供的環(huán)境強(qiáng)化,有點(diǎn)像成人版《小小愛(ài)因斯坦》,通過(guò)盡可能多的旅行、閱讀和觀察來(lái)增加你對(duì)環(huán)境的經(jīng)驗(yàn),獲取知識(shí)。另外一種是多嘗試回憶知識(shí),讓血液流進(jìn)大腦,讓沉睡的星形膠質(zhì)細(xì)胞動(dòng)起來(lái),而不是只會(huì)說(shuō)“我不知道”,或是不做任何努力,只是簡(jiǎn)單地上網(wǎng)查一下——盡管通過(guò)網(wǎng)絡(luò)閱讀和學(xué)習(xí)新知識(shí)也許也是件好事。

愛(ài)因斯坦擁有更多的星形膠質(zhì)細(xì)胞,可能是因?yàn)樗幕蜻z傳傾向于生成細(xì)胞,也或者可能是環(huán)境的原因。但是,經(jīng)過(guò)對(duì)腦衰老的研究我們知道,多數(shù)腦部疾病本質(zhì)上似乎都是由環(huán)境造成的。雖然也有一些遺傳性疾病,但通常情況下遺傳病很早就會(huì)侵襲大腦,往往在未衰老時(shí)就會(huì)發(fā)病。大多數(shù)腦部疾病都不是基因問(wèn)題,而是隨機(jī)發(fā)生,這說(shuō)明人在晚年仍然可以較好地掌控自己思考的能力。因此,使你的星形膠質(zhì)細(xì)胞生長(zhǎng),可能就是一個(gè)環(huán)境過(guò)程。

另一種說(shuō)法是,愛(ài)因斯坦的星形膠質(zhì)細(xì)胞并非是成年后穩(wěn)步生長(zhǎng),而是可能在他早年時(shí)就已經(jīng)大規(guī)模生長(zhǎng)了。我們知道不論是其中哪個(gè)過(guò)程,人整個(gè)一生中星形膠質(zhì)細(xì)胞都在生長(zhǎng)繁殖,所以很有可能的是,要么愛(ài)因斯坦在某個(gè)時(shí)期經(jīng)歷了星形膠質(zhì)細(xì)胞大規(guī)模繁殖,然后進(jìn)入一個(gè)持續(xù)的穩(wěn)步繁殖階段,要么他的星形膠質(zhì)細(xì)胞是以一個(gè)超出常人的速度逐步繁殖的。

我們大腦中的細(xì)胞分裂是一個(gè)無(wú)性過(guò)程;星形膠質(zhì)細(xì)胞分裂,然后它的子細(xì)胞成長(zhǎng)為一個(gè)功能健全的細(xì)胞,它會(huì)逐漸衰退以至死亡。它會(huì)經(jīng)歷一個(gè)完整的循環(huán),就像愛(ài)因斯坦的大腦那樣。在《駕車送阿爾伯特先生:與愛(ài)因斯坦的大腦的一次穿越美國(guó)之旅》一書中,邁克爾·帕德尼提描寫了他和哈維開(kāi)車穿越美國(guó)的故事。在別克云雀的后備廂里,愛(ài)因斯坦的大腦在甲醛里左搖右晃。結(jié)尾處帕德尼提披露,自此以后,已經(jīng)九十多歲的哈維便把大腦交給了普林斯頓大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的病理學(xué)家艾略特·克勞斯。

收縮你的大腦增加星形膠質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量,想象力、創(chuàng)造力、思想誕生于在大腦皮層。根據(jù)最近20年里新增的一些證據(jù),再加上對(duì)愛(ài)因斯坦大腦的研究,我們?cè)絹?lái)越清楚地發(fā)現(xiàn),與其說(shuō)大腦是神經(jīng)系統(tǒng)的閃電風(fēng)暴,倒不如說(shuō)它更加是一個(gè)精細(xì)的結(jié)構(gòu)。它像肌肉一樣需要通過(guò)鍛煉來(lái)維持自己的能力,高強(qiáng)度思考過(guò)后大腦會(huì)成長(zhǎng)。成長(zhǎng)和思考都發(fā)生在大腦皮層神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的星形膠質(zhì)細(xì)胞中。

猜你喜歡
星形膠質(zhì)哈維
脊髓小膠質(zhì)細(xì)胞群參與神經(jīng)病理性疼痛的緩解和復(fù)發(fā)
心臟連接膠質(zhì)細(xì)胞及其功能的發(fā)現(xiàn)
打招呼
打招呼
夾在書里的愛(ài)
體細(xì)胞重編程星形膠質(zhì)細(xì)胞的研究進(jìn)展
“8字形”快速突破“星形”角度問(wèn)題
隱藏的正多邊形與星形
神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞
哈維退出西班牙隊(duì)