我们的大脑为何缩小？科学家可能找到了原因 - 《华尔街日报》

长期以来，大脑体积增大被视为人类智力提升并最终主宰地球的标志性特征。在人类演化的最后两百万年间，脑容量增长了近四倍。

但越来越多的证据表明，我们的大脑近期发生了意想不到的变化：末次冰期结束后某个时期，大脑尺寸缩小了。

“多数人认为大脑演化是线性发展的。它增长，趋于稳定，然后停止，”达特茅斯学院古人类学教授杰里米·德西尔瓦解释道，“但我们已失去了相当于一个青柠体积的脑组织——这绝非微不足道的损失。”

关于冰期后大脑缩小的确切时间，直到现在仍是个未解之谜。德西尔瓦带领的研究团队通过分析化石与现代标本数据，将这场灰质流失锁定在3000至5000年前，该研究发表于六月的《生态与演化前沿》期刊。

许多人类学家最初推测这种变化与约一万年前农业的出现同步，当时全球正从狩猎采集转向农耕文明。

德西尔瓦团队得出的更近时间点，正值北非、中东和南美古代文明的繁荣期——他们认为这些复杂社会可能在大脑缩小过程中发挥了作用。

他们提出假设，认为人类社会在过去3000年里变得高度协作化，以至于我们开始依赖研究者所称的“集体智慧”。

“这个概念指的是一个群体的智慧超过群体中最聪明的个体，”波士顿大学生物学教授、德西尔瓦论文合著者詹姆斯·特拉尼洛解释道，“本质上，生活在群体中能让你更快速、高效、准确地解决问题，这是任何个体都无法单独实现的。”

特拉尼洛表示，将这一理论应用于解释人类大脑缩小的灵感来源于蚂蚁等“超社会性”昆虫。蚂蚁形成高度协作的社会，由于社会组织的高级化，劳动分工更有利于小脑容量的个体。

德西尔瓦实验室中陈列的人类祖先各类头骨模型，最右侧为现代人类头骨复制品。图片来源：《华尔街日报》西蒙·西马尔研究人员推测，或许我们维持大脑容量的需求——用于记忆食物、社会关系、天敌和环境等信息——在过去几千年间也有所减弱，因为我们可以将信息外化存储于社交圈、城镇和群体其他成员中。

“我们的社会性如此之强，以至于不再需要通晓一切，”德西尔瓦说，“这样我们就能共同构建一个运转良好的社会。”

伦敦自然历史博物馆古人类学家克里斯·斯特林格和西雅图非营利生物科学研究机构艾伦研究所神经科学家克里斯托夫·科赫指出，这种趋势很可能因我们使用书籍、个人设备和互联网作为类似信息接收器而得到强化。两位专家均未参与近期这项研究。

“我们的大脑不必如此费力工作，“斯特林格表示。

德西尔瓦团队测算发现，过去约15万年间人类大脑平均体积基本保持稳定（约1450立方厘米），但在过去几千年间迅速缩小了约10%（最多达150立方厘米）。

尽管人类平均身高近几个世纪有所增长，但斯特林格指出，过去1万年间随着气候变暖，人类体型明显变得更矮、更轻且骨骼更纤细——大脑尺寸也相应缩小。“但这可能并非全部原因，“他补充道。

德西尔瓦与同事提出，人类大脑可能近期进化得更加高效。图片来源：西蒙·西马尔为《华尔街日报》拍摄德西尔瓦团队发现，人类大脑不仅整体缩小，相对于体型也呈现萎缩——这表明脑容量减少并非单纯是体型缩小的副产品。该团队在2021年发表于同刊的论文中首次提出这一观点，他们分析了近1000件标本的颅容量数据，这些标本个体横跨1000万年的进化历程——从古猿化石到仅百年前的现代人类。

科赫与伦敦玛丽女王大学行为感官生态学教授拉尔斯·奇卡指出，切勿将脑容量与智力水平混为一谈。

未参与该研究的奇卡教授表示：“我们不应武断认为’如果脑容量缩小，就意味着三千年前的祖先智力必然更高’"。

奇卡与德西尔瓦提出，人类神经系统可能朝着更优化的方向进化——在更小的空间内形成更高效的神经连接。

“就像计算机从房间大小演变成口袋尺寸”，德西尔瓦比喻道。

科学家强调，神经元间信息传递效率及神经网络复杂度（即灰质健康程度）远比脑容量重要，但这些神经组织特征无法在化石中保存。

“智商与大脑皮层厚度相关，而非总体脑容量”，科赫解释道。

人类学家指出"更大未必更好”。占体重2%的大脑消耗了全身20%的能量，维持大型脑组织的营养供给极具挑战。

“进化遵循经济原则”，斯特林格说，“若无生存必要，就不会保留昂贵组织。大型大脑固然对生存发展至关重要，但若能以较小脑容量适应环境，进化自会选择更经济的方案。”

德席尔瓦大脑的3D模型。图片来源：《华尔街日报》Simon Simard并非所有科学家都认同人类大脑缩小的观点。拉斯维加斯内华达大学生物人类学家布莱恩·维尔莫尔去年与人合著了一篇论文，回应德席尔瓦团队的部分研究。他指出，有限的样本量（尤其是化石颅骨）可能扭曲了关于脑容量随时间变化的平均值计算。

“有时你面对的是每万年才有一个颅骨样本，而这个样本却被假定代表全球人类群体，“维尔莫尔说道。

德席尔瓦和特拉尼洛承认，有限的化石记录确实为识别脑容量随时间推移的细微变化带来挑战。但二人表示，其团队最新研究使用的样本量比2021年论文增加了十倍，并进一步优化了统计分析。

“现在我们拥有数万个样本，这一模式仍然成立，“德席尔瓦称。他甚至将自己纳入数据——通过磁共振成像技术对大脑进行数字化分离后打印出3D模型。“我的脑容量是1325立方厘米，基本处于平均水平，“他举起模型说，“爱因斯坦的比这还小，但他毕竟是爱因斯坦。”

联系记者艾琳·伍德沃德请致信：[email protected]

出现在2023年9月9日的印刷版中，标题为《科学认为它知道为什么我们的大脑缩小了》。