爱因斯坦的大脑

☉[美]安德鲁·科布 著 李淑玲 译

爱因斯坦是出了名的喜欢深夜研究数学。他在这段时间里的高强度思考，为物理界开启了人类历史上最惊人的研究。他声称大脑就是“他的实验室”。那么究竟是大脑的哪个部位呢？

爱因斯坦的广义相对论声称，时间和空间既是一个整体又是相对的。他说他生命中最幸福的时光就是站在电梯里，想象着一旦电梯从他脚下脱落，他就会感觉不到自己的体重了。他说重力是我们的意识产物、是相对的。他就是那种善于运用神经胶质细胞的人。

大学校园里的许多宿舍墙上都贴着爱因斯坦的海报，并附有他的名言“想象力就是一切”。爱因斯坦指的是活跃的想象力，即集中精力、全神贯注地运用大脑设计出一个完整的、以前从未被想到过的东西。这一点也许能从进化论角度为研究星形胶质细胞的用途带来一些启发。

爱因斯坦的相貌充满沧桑和褶皱，就像一个小山村，到处都是苍翠的小山丘、蜿蜒的峡谷溪流以及由神经胶质细胞种子疯长而成的糖料树。但是，跟其他人一样，大脑才是他的精华。他的表情像寂静六月天里安详的湖面，他的大脑却像五月里的惊雷；他的行动像黑猩猩一样迟缓踌躇，他的思想却像奥运会田径运动员一样飞奔。

1955年，爱因斯坦轻轻眨一下眼远比拳王洛奇·马西亚诺的当面一击来得更加震撼。然而，他却去世了。他那珍贵的大脑再也不受他控制了，接下来发生的事是所有大脑科学家们都熟知的故事。普林斯顿大学医院的领头病理学家哈利·齐默尔曼在费城无法完成爱因斯坦的尸检，而他非常确信耶鲁大学医学院的托马斯·哈维可以做到，哈维是他当时的帮手、从前的学生。哈维锯开爱因斯坦的头盖骨，切开颅神经取出了大脑，称了大脑的重量，为2.7磅，然后郑重地放入甲醛中保存，完成尸检后，他带着大脑夺门而逃。另一个医生则偷走了爱因斯坦的双眼。

哈维有时将大脑藏在自己家里非常隐秘的地方，有时把大脑藏到办公室里，他当时是大学校长，齐默尔曼想要知道他保存爱因斯坦的大脑的目的是什么。哈维说是为了研究。日复一日、年复一年，他们越来越感到挫败。同时哈维偷偷地让一个实验技师把大脑的某些部分切成非常薄的切片，放到载玻片上，并用细胞识别剂进行染色，他用的细胞识别剂与高尔基的着色剂相似。

哈维把爱因斯坦的大脑藏起来时，一定是对它极度着迷了。想象一下，如果你可以把一缕阳光藏到罐子里；你可以用达·芬奇或凡高的眼睛看世界，用莫扎特的耳朵听音乐；或者你可以和哈维一样，把他们的眼睛和耳朵保管在盒子里。你一定也是极度兴奋的。哈维一定是非常好奇这一堆黏物里的锯齿和转轮到底是怎样预言重力可以将光束折弯的。爱因斯坦发现了众多的理论和公式，但他于1921年获得诺贝尔物理学奖并不是因为相对论，而是因为光既是波也是粒子这一观点奠定了这一理论的基础。哈维也拥有了这个富于想象的大脑。

哈维拥有了一样宝物，它完全可以凭空捕捉到一个能够启发各个学科、对整个人类都至关重要的概念。那是一个可以进行常规的烹煮、搅拌、翻炒，也可以经历常人无法想象的事情的大脑。从20世纪30年代开始，爱因斯坦除了专注于他的非科学性写作外，还专注于一个可以统一一切的理论——这个理论至今还未能解决。20世纪30年代末的某一天，爱因斯坦的朋友，以前的学生利奥·西拉德，同时也是他发现了核链式反应并使得原子武器成为可能，兴奋地冲进爱因斯坦所在汉普顿斯避暑时的住所。西拉德因为有了如何制造超级弹的想法而兴奋不已，同时他也害怕极了，因为德国有可能也有了同样的想法。他说服爱因斯坦利用他的名气给总统写一封信，力劝总统批准马上开始研究。虽然当时政府在对爱因斯坦的反美活动进行调查，但他们还是给富兰克林·罗斯福总统写了一封信。如果信后面没有爱因斯坦的签名，美国可能永远都不会制造原子弹。然而，爱因斯坦后来声明，他非常后悔在那封信上签名并把它寄出。当然，那封信并没有打消约·埃德加·胡佛对爱因斯坦的怀疑。

哈维保存的大脑指使了爱因斯坦的神经元延伸至他的手并签署了那封信。哈维可能在深思：到底是爱因斯坦大脑里的哪部分促使他下决心签名，又是哪一部分让他对自己的举动感到后悔呢？

就是这个为那封信签了名的大脑孕育了许多观点，并为20世纪的重大进步贡献了大部分的原动力，而这个大脑当时仍待在甲醛里，为哈维所有。然而，普林斯顿大学频频施压，要求哈维放弃爱因斯坦的大脑，并且迫使他离开了医院。

哈维带着爱因斯坦的大脑来到密苏里州，在那里做了一名家庭医生，直到那些想要得到爱因斯坦一块大脑的人们找到并纠缠他为止。他无数次被迫搬迁，在20世纪90年代初，他住在堪萨斯州的劳伦斯市。然而，当研究人员们向他索要一部分大脑时，他通常会答应下来。

20世纪80年代初，加州大学伯克利分校的玛丽安·戴蒙德写信给哈维，索要一块爱因斯坦的大脑。几个月后，她收到了一个蛋黄酱罐子，里面放着四小块大脑。

戴蒙德手里已经有11块其他年纪相仿的人的大脑，这几个人的死因都不是脑部疾病或外伤，她用所得的4块爱因斯坦大脑与这11块做了对比。她使用了一种叫作体视学的方法，这种方法通过高倍放大来计算细胞的平均数，以此推算出大脑某个区域里的细胞数量。戴蒙德发现，爱因斯坦大脑的左顶叶皮层中被称为角回的区域中，星形胶质细胞与神经元的比例高于平均水平。爱因斯坦大脑里的细胞数量也远远多于常人，这个统计结果在统计学里用科学术语描述就是“显著的”，意思是“它非同寻常，能够说明一些问题”。

专心思考或者聚精会神，有可能会引发星形胶质细胞再生，星形胶质细胞越多，复杂思考的能力越强。爱因斯坦失神思考时积极地集中精力并运用其大脑皮层，可能产生了更多的星形胶质细胞，进而增加了他这种复杂思考的能力。然而，我们并不知道这在多大程度上依赖于他的先天能力或是他的星形胶质细胞的生长遗传因素。毫无疑问，他有一种先天驱动力，使得他能够集中精神进行深度思考。爱因斯坦大脑的右顶叶皮层和前额皮层的两个区域里，星形胶质细胞数量也比常人多。但“显著的”只有左顶叶皮层。

人们都相信这个区域负责高级思考，尤其跟语言、数学及空间学习有关。有趣的是，爱因斯坦3岁时，由于语言发育迟缓，还被父母带去看了医生。

要想为神经胶质细胞增多能促进大脑皮层复杂性思考这一说法提供有效的论据，还需要研究更多的大脑。科学家们试图找到某些统计上显著的数据，然而仅仅11个普通大脑与1个天才大脑的比较结果并不能提供这样的数据。怎样才能得到更多著名思想家的大脑，显然已经成为完成这项研究的一个瓶颈。爱因斯坦是一个典型的例子。那你的邻居呢？他会花费很多时间集中精力积极思考吗？会像爱因斯坦那样进行勤奋的脑力活动吗？只是缺乏研究来对此进行证明。毕竟不是只有名人才拥有大量的积极思考行为。

另一个问题是，爱因斯坦晚年时大脑退化了多少。他似乎没有痴呆，但也确实再没发表过论文来阐述宇宙的秘密。我确定如果能得到像鲍勃·迪伦这样的人的大脑将会非常有趣——因为这些区域负责歌唱。那里也许有更多的神经胶质细胞。但我们并不知道他去世时脑子的状态。研究人员不能仅仅为了看看神经胶质细胞的多少，而在某些人30岁时真的去猛击他的脑袋，也不能拿着小斧头和骨锯守候在诺贝尔奖演讲台后面，等到科学家们获奖之后就猛击他们，然后拿着遭受猛击的大脑，去跟那11个普通人的大脑作对比。

当然，对爱因斯坦大脑的研究已经被玷污了，且不说哈维被科学界放逐，不得已将大脑保存在蛋黄酱罐子里。1994年由凯文·赫尔导演的纪录片《爱因斯坦的大脑》里，日本近畿大学的一位数学和科技史专家杉本健二在听说有人保存了爱因斯坦的大脑后也想获得一块。他想把它留作纪念，所以费了很大力气去找哈维。当他找到哈维的导师齐默尔曼时，齐默尔曼告诉他哈维已经去世了。但杉本发现哈维仍然在世，住在堪萨斯州劳伦斯市，离威廉·S·巴勒斯家不远。巴勒斯指示杉本怎样找到哈维，“沿着河走，你会到以前老公墓的所在地。后来那里被开发成活动房屋停放场了。再后来，1981年的一场龙卷风把活动房屋停放场彻底摧毁了，有人说那是逝者不堪打扰采取的报复行动。无论怎样，从那儿左转，你会看到“陌生人小溪”。哈维……哈维博士就住在小溪的另一边。

哈维对大脑的事情遮遮掩掩，并没有向杉本透露很多，他不确定杉本是什么人。最后他拿出一个扣得严严实实的糖罐，里面装有大脑。杉本问是否可以给他一块，哈维支支吾吾半天，然后给了他一个切片。杉本又问道，如果他不想要切片，是否可以给他一块实实在在的大脑。哈维大笑起来，知道了杉本的意图，态度随即变得温和。他慢慢走到厨房，取出一个切肉刀和一个砧板，从饼干罐里取出一块脑干和小脑，很可能他对小脑不感兴趣，所以选择了小脑。他就像切洋葱一样切下一块小脑，放到处方药瓶里交给杉本。到了纪录片的末尾，我们了解到哈维在一个工厂当挤压机学徒，并被评为月度最佳员工。

也许哈维在机器旁边工作并思忖着橱柜里爱因斯坦大脑的时候，是星形胶质细胞管理着他的思想；当杉本着迷于一块大脑时，是星形胶质细胞的钙在运作；当戴蒙德在显微镜下观察爱因斯坦的星形胶质细胞时，她运用的也是自己的星形胶质细胞。尽管戴蒙德的研究有缺陷，但如果她对爱因斯坦的研究经证实是真的的话，那将会给人一个多么难以置信的惊喜。但由于研究没有继续，我们至今仍不知道是不是真的。甚至戴蒙德自己最终的推断是，神经胶质细胞只是为神经元提供更多的“营养”，与1985年星形胶质细胞是神经元的支持细胞的说法类似。

人年老后会痴呆。肯塔基大学的大卫·斯诺登对众多天主教修女进行了研究。当研究老年痴呆的发生概率时，斯诺登及其同事们发现，经常做纵横填字谜游戏、文字游戏、编织等智力活动的修女得老年痴呆的可能性非常小。经常使用大脑，会延缓由于年老引起的痴呆。

这就解释了为什么爱因斯坦有更多的星形胶质细胞。星形胶质细胞是思考细胞。它们是大脑皮层里唯一在我们一生中都能增殖的细胞，因为细胞更新与学习有关，这就令我们相信，让大脑工作可以提高复杂性思维的能力，也能延缓大脑恐怖的痴呆。

斯诺登研究的修女们并没有执行严格的学习任务，仅仅是运用大脑皮层时很专注。这种大脑皮层的专注，可以引发更多的神经胶质细胞再生，也许就能解释为什么爱因斯坦大脑的左顶叶皮层中有大量的神经胶质细胞。

由于普通人(我是指所有人)并不是爱因斯坦，所以也许只有两种方式可以促进大脑中神经胶质细胞的再生。第一种等同于为儿童提供的环境强化，有点像成人版《小小爱因斯坦》，通过尽可能多的旅行、阅读和观察来增加你对环境的经验，获取知识。另外一种是多尝试回忆知识，让血液流进大脑，让沉睡的星形胶质细胞动起来，而不是只会说“我不知道”，或是不做任何努力，只是简单地上网查一下——尽管通过网络阅读和学习新知识也许也是件好事。

爱因斯坦拥有更多的星形胶质细胞，可能是因为他的基因遗传倾向于生成细胞，也或者可能是环境的原因。但是，经过对脑衰老的研究我们知道，多数脑部疾病本质上似乎都是由环境造成的。虽然也有一些遗传性疾病，但通常情况下遗传病很早就会侵袭大脑，往往在未衰老时就会发病。大多数脑部疾病都不是基因问题，而是随机发生，这说明人在晚年仍然可以较好地掌控自己思考的能力。因此，使你的星形胶质细胞生长，可能就是一个环境过程。

另一种说法是，爱因斯坦的星形胶质细胞并非是成年后稳步生长，而是可能在他早年时就已经大规模生长了。我们知道不论是其中哪个过程，人整个一生中星形胶质细胞都在生长繁殖，所以很有可能的是，要么爱因斯坦在某个时期经历了星形胶质细胞大规模繁殖，然后进入一个持续的稳步繁殖阶段，要么他的星形胶质细胞是以一个超出常人的速度逐步繁殖的。

我们大脑中的细胞分裂是一个无性过程；星形胶质细胞分裂，然后它的子细胞成长为一个功能健全的细胞，它会逐渐衰退以至死亡。它会经历一个完整的循环，就像爱因斯坦的大脑那样。在《驾车送阿尔伯特先生：与爱因斯坦的大脑的一次穿越美国之旅》一书中，迈克尔·帕德尼提描写了他和哈维开车穿越美国的故事。在别克云雀的后备厢里，爱因斯坦的大脑在甲醛里左摇右晃。结尾处帕德尼提披露，自此以后，已经九十多岁的哈维便把大脑交给了普林斯顿大学医学中心的病理学家艾略特·克劳斯。

收缩你的大脑增加星形胶质细胞的数量，想象力、创造力、思想诞生于在大脑皮层。根据最近20年里新增的一些证据，再加上对爱因斯坦大脑的研究，我们越来越清楚地发现，与其说大脑是神经系统的闪电风暴，倒不如说它更加是一个精细的结构。它像肌肉一样需要通过锻炼来维持自己的能力，高强度思考过后大脑会成长。成长和思考都发生在大脑皮层神经胶质细胞的星形胶质细胞中。