人类智力:是为人际关系?还是进化不当心?
2020-01-13 21:09:52
  • 0
  • 0
  • 0

以下文章来源于脑人言 ,作者脑人言

“脑人言”是由一群脑科学科研工作者组成的科普团队,坚持做有趣而严谨的原创科普。我们专注于神经科学、认知科学、脑机接口和人工智能领域的科学知识和思想的传播,希望能够帮助大家更好地认识脑、保护脑,探讨如何模拟脑。

长久以来,人类一直被认为是神创之子,在这个世界上有着超然的地位。而让我们自我感觉如此良好的最主要的原因,莫过于那无与伦比的智力。直到达尔文“进化论”的提出以及其后无数证据的出现,人们才认识到我们与这个星球上的其他物种同气连枝,是通过演化而形成的物种。很难想象,这是人类最近一百来年才意识到的事情!

时至今日,虽然当今大多数人都接受了“进化论”。但是,很大一部分人仍有一个重大的疑惑:既然我们和猴子、金鱼拥有共同祖先,为什么只有我们有高级智能,而他们没有?

(图源:slideplayer.com)

撰文 | 东华君

责编 | Danny

“华莱士悖论”

这个问题一直困扰着很多人,甚至包括“进化论”的奠基人之一的华莱士(Alfred Russel Wallace)。华莱士在“进化论”提出之初便意识到这个问题。他发现许多土著人虽然在原始森林里过着与世隔绝的生活,却拥有着与欧洲人结构大小、性能几乎一致的大脑。这一点似乎与主张适应驱动物种演化的“进化论”不符:生活在原始环境中的土著人根本就用不上可以读懂莎士比亚小说的大脑,那么,他们为什么会拥有远超他们环境需求的、性能过剩的大脑?这被后人称为“华莱士悖论”。

这种想法其实很多朋友早已在无意中感受到。笔者中学学习古文、历史时经常感叹先秦诸子百家们实在是太有智慧了,如果他们穿越到现代世界,即便他们之前没有见过手机、电视,没有学过数理化生,应该也完全可以适应现代生活。在我们的潜意识中,两千年前古人的大脑与我们的并无差别,完全可以应付当今爆炸式发展的信息。

图1. 人类先祖的化石证据(图源:美国国家自然历史博物馆)

后来更有一些证据表明,不仅是土著人,十几万年前的尼安德特人虽然生活在茹毛饮血的年代,但是他们大脑的结构与现代人几乎一致,甚至还拥有比我们更大的大脑。这进一步表明,人类在演化的早期阶段似乎便被赋予了超越环境需求的、性能过剩的大脑。

智能普遍存在于动物中

然而,当代神经科学的研究发现,智能并不是人类所特有的能力。我们平常所标榜自己“聪明”的一些认知能力,包括记忆、计划、合作、算术运算、欺诈和创造力等等都已经在动物身上发现了。

图3. 群居生活的人类先祖(图源:i.pinimg.com)

当然,在这一过程中,最重要的很可能是语言。语言的产生对我们智力的产生和提升起到了非常重要的作用。以被认为是高级认知功能(通俗地说,智力)基石的工作记忆容量为例,正常人的工作记忆容量大约为4,这一数字与人类注意力的瓶颈数值也非常的接近。研究表明,工作记忆容量的大小与我们对语言/文字的理解能力非常相关,工作记忆容量大的人阅读理解能力会更强。为什么会这样呢?因为,人类语言是由主语、谓语、宾语等不同成分组成的。如果要理解或者组织一句话,就需要同时记住句中的不同成分,并且要对这些信息进行同步处理。更毋需说因为语言的出现给人类合作、交流和思考等认知活动所带来的巨大便利。这表明,人类智力的发展很可能与语言的产生有较强关系。

智力是进化的副产品?

另一个解释也很有意思:人类智力其实只是进化的副产品。

这一观点可以很好的解释“华莱士悖论”。为什么生活在原始环境中的人类祖先/古人会拥有远超他们环境需求的、性能过剩的大脑?因为这种多余的性能原本就不是进化的目的,只是“买一送一”的附赠品。

事实上,把我们的身体器官(本文指的是大脑)理解为一套为了适应人类起源时期某些特定环境的需求而发展出来的最优化的工具组合是一个错误的想法。因为,适应并不是推动生物演化的唯一动力。演化的过程其实环境对基因突变的筛选。其实,演化是没有方向的,各种好的坏的的基因突变都有发生。在生存压力的筛选下,有利于适应环境的突变的个体得以保留,不利的则被淘汰了。因此造成了“适者生存”的现象。我们知道单个遗传基因的突变往往会导致多种表型的改变,而不是单个。因此,并不是所有被保留下来的性状改变都是有利于适应环境的,有时候会是一些“买一送一”的附赠品。并且,中性学说还认为,甚至许多突变对于自然选择来说也是中性(只要不是有害的,便不一定会被筛选掉)的,不一定是适应环境的结果。

不但基因有这一特性,我们的大脑本身的结构也是如此。我们的大脑皮层大致分为两大类,一类是感觉/运动皮层,另一类是联合皮层。前一类中,如视觉、运动皮层通常负责较为单一的任务;后一类里,如前额叶、后顶叶皮层则具备“多模态”性,即能够处理多种复杂信息。这也是坊间各种所谓“超级大脑训练术”的理论基础。举例来说,假如(注意,这里是假如!),打麻将和考试能力都由前额叶的某一个区域(及相关神经环路)专门控制的话,那么我们只要每天勤加学习打麻将技能,便可以提升该脑区/环路的能力,进而提升我们的考试成绩!

图4. 阅读相关的几个脑区

这种一个基因/脑区控制多种表型/认知功能的现象很可能也影响着我们大脑的演化和智力的形成。一个典型的例子便是阅读相关脑区的出现。人类系统的文字是最近两三千年才产生的,我们的大脑绝对不可能在如此短的时间内专门“进化”出一整套完善的文字处理系统。很显然,人类的大脑在人类发明文字之前便早已“预装”了一套文字处理系统。

那这是不是说,“进化论”是错的,人类其实是被设计的。其实不然,这正是大脑重要特征之一的可塑性的体现。这种现象的产生,有可能是,很久之前某个基因突变在产生某个适应环境变化的同时,也导致了某些大脑结构的改变,并且碰巧引起了一个副作用:导致了智力的产生/提升;也有可能的是,对应的大脑区域(比如,位于前额叶的Broca区)之前因为处理别的信息(比如其他的声音信息)而得到重大的提升,等语言/文字出现后,由于这些区域位于特殊的网络结构中,正好可以很好的来管理这一个新的功能。

简而言之,虽然我们大脑和其他动物一样都是经过长期的时间进化而来的,人类所拥有的绝大多数智能也在动物身上有发现。但不知何种原因,我们的大脑竟然神奇的在演化长河中取得了重大突破,产生了无与伦比的智力。未知的秘密还有很多,期待能看到更多的证据被揭示。

作者简介

东华君,神经生物学博士,NIH博士后。通过光遗传、电生理技术和数学模型研究恒河猴大脑高级认知功能的神经基础。科研之余喜欢撰写科普,作品多次被知名科普媒体刊登。

最新文章
相关阅读
申博太阳城登入 申博游戏中心直营网 申博官方太阳城赌场直营网 菲律宾申博开户直营网 申博现金网登入 申博登录不了
申博亚洲娱乐官网直营 申博在线体育投注登入 申博网上娱乐登入 太阳城申博娱乐www.sbc66.com www.333msc.com 太阳城申博娱乐城登入
www.88tyc.com 申博代理官网登入 太阳城开户 申博开户登入 太阳城申博桌面安装版下载 申博官网