在动物界,大猩猩能够以枝条为工具挖出白蚁;猴子可以学习用耙子来获取视线以外的食物;乌鸦不仅会用电线获取食物,还会保存它们,以便后续重复使用;黑猩猩甚至能和大象合作,获取那些凭借自身力量无法获得的食物;喜鹊会在旁观者在场时藏匿食物,等到旁观者离开后,再把它转移到另一个秘密位置……那么究竟是什么因素,让一些物种获得了超出其它物种的认知能力呢?
曾经我们认为,很多认知能力是人类独有的。但现在人们意识到,人类与其它动物之间的认知差异只是程度问题。
脑容量是一个显而易见的候选者:如果大脑是产生意识认知的部位,更大的脑容量意味着更高的认知能力。但显然,大象有着比人类更大的脑容量,却不具备像人类一样灵活而复杂的行为。此外,如果认为更大的脑容量等同于更高的认知能力,就意味着假设所有物种的大脑构造都是一致的,脑体积和神经元数量之间的关系也是相似的。但是,和其它哺乳动物相比,灵长动物明显更具优势。
这个候选者显然不被看好,于是绝对神经元数量(单位体积内的神经元数量)就成了另外一个候选者。既然神经元可以产生认知,那么更多的神经元应该意味着更高的认知能力。对于脑重量是人类3倍多的非洲象,它们的绝对神经元数量会更多吗?
科学家们用半年时间完成了对非洲象脑半球的所有处理。最终的结果令人欣喜。非洲象脑的神经元有2570亿个,是人类的3倍。但是,其中高达98%的神经元都位于小脑。尽管非洲象的大脑皮层尺寸很大,但整个大脑皮层神经元的数量却只有56亿个。这一数字与比它体积小得多的人类大脑皮层中的160亿个神经元相比,可以说是相形见绌。
对于最初的问题,科学家的试验给出了答案:人脑的神经元总数并没有比象脑更多。但非洲象多数的神经元都集中在小脑,而其大脑皮层体积虽是人类的两倍,神经元数量却只有人脑的三分之一。因此,问题的关键可能在于大脑皮层。大脑皮层和小脑中许多的神经元是天然分离的。人脑认知能力优于象脑只能归因于人大脑皮层中巨大的神经元数量。
为什么只有人脑,既与其它物种相似,同时又如此独特,以至于能够赋予我们思考哲学问题的能力?对于这个问题有一个简单的解释:首先,人类是灵长类,能够将大量神经元装进较小的大脑皮层里。其次,感谢我们的祖先带来的技术创新,使我们得以摆脱能量的约束。对其它动物而言,在野外摄取食物获得的能量,并不足以支持如此丰富的大脑皮层神经元活动。
摘自《科技日报》