见某报道说人脑容量一直在缩小，这是真的吗？第1页

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过去一两万年间出现的人脑容量下降的趋势是真实存在的，最近几百年有一些不同的趋势，人的智力可能在增强。

James R. Flynn 在 1982 年提出，美国人在智商测试中的成绩随着时间流逝变得越来越好，平均每 10 年增加 3 分，这称作“弗林效应”。智商不等于智力，弗林效应反映的可能是人们对特定模式的熟悉程度提高。

题目唐突冒出“工业化使太多金属和其他东西通过代谢进入了人体”，意味着提问者看到的“某报道”的内容是被严重歪曲的。

脑容量缩小的原因有多种解释：

一、自我驯化

根据现有证据，古人驯化动物时对动物的行为有偏好，那些行为的遗传原因会同时导致外观变化和脑规模改变。

“驯化综合征”是长期被人驯化的动物表现出的一系列特征，由达尔文在 1868 年首次描述，包括毛色变化（变浅、出现白斑或花斑）、体型缩小、大脑缩小（尤其是前脑）、口鼻缩短（尤其是下巴）、颅面形态变化（倾向于幼态）、尾巴缩短并卷曲、耳壳软化（倾向于下垂）、性情比野生个体温顺、内分泌变化、雌性发情周期变化等。

这些特征对家畜、家禽、人驯化的鱼、人自身都适用。古人类的自我驯化可能有约 60 万年的历史。

2014 年，一些学者尝试用轻微的神经嵴细胞相关缺陷来解释驯化综合征^[1]，认为可以在驯化的动物和野生祖先之间找到相关的基因差异。

2018 年，一项研究确定了现代狗与现代狼之间存在差异的 429 个基因。这些基因差异在古老的狗化石中也存在，应该是古人对狗进行驯化的结果。这些基因与神经嵴和中枢神经系统发育有关^[2]。

2020 年，更多的古基因组研究显示其他家畜也有类似的现象^[3]。

在脊椎动物早期胚胎的发育过程中，脊髓附近产生神经嵴细胞，这些细胞会迁移到身体的不同部位，分裂并分化成色素细胞、颅骨的一部分、颌骨、牙齿、耳朵、肾上腺等，这些细胞释放的化学信号会间接影响大脑发育。

在驯养动物的过程中，古人可能有意选择对人表现得更温顺的动物、更不容易“被人吓到并自卫或逃走”的动物，选出来的至少一部分动物可能有更小或更不活跃的肾上腺，可归因于遗传导致的轻度的神经嵴细胞发育缺陷或迁移缺陷。同样的缺陷会导致不同程度的皮肤色素缺失（变浅、白斑之类）、耳软骨变形、牙齿变小或变形、下颚变短、前脑尺寸缩小。

显然，这对古人类选择“不那么容易攻击同伴的孩子”也适用。已经有学者研究了人的神经嵴细胞相关的 BAZ1B 基因，显示出人类自我驯化的迹象^[4]。

二、社会需求

过去一万多年里，逐步进入农业社会的大批人群不再像狩猎采集时代那样频繁地追击会逃跑的猎物，人与人之间的社会交往也发生了明显的改变。这可能让人身上关于身体运动的脑区的规模变得次要，语言、人际关系相关的脑区则变得重要起来——后者的表面积至今还比前者要小，前者缩小而后者增大带来的总体效果可能是脑容量减少。

农业时代早期，食物的质量比狩猎采集时代更差，不少遗骸显得营养不良，这可能筛选了“让脑小一点，从而让能耗低一点”的基因。

2021 年，根据对蚂蚁进行的研究（https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2021.742639/full ），社会性动物的脑比演化上直接相关的非社会性动物的脑要小。这可能是因为社会性动物的个体可以更多地依赖集体，不再需要单独储存特别多的信息或保持特别强的感官，就能达到同等以上的生存能力。这个统计规律支持“社会性意味着脑有所取舍”的假说。

你还可以考虑“一部分脑区缩小可能有助于个体服从集体”。

三、精简

脑容量更大从来都不等于更聪明。大象的脑体积比人脑大，但大象大脑皮层中的神经细胞比人大脑皮层少，还有大量细胞日常操作硕大的躯体。

人的脑容量缩小或许是精简了结构，或许通过提高神经细胞密度或突触连接数量（乃至突触内的蛋白质的热力学开关数量）维持了智力，还可能参与控制了出生时的难产死亡率。

参考

^ A. S. Wilkins, R. W. Wrangham, W. T. Fitch. The "Domestication Syndrome" in Mammals: A Unified Explanation Based on Neural Crest Cell Behavior and Genetics. Genetics, 2014; 197 (3): 795 DOI: 10.1534/genetics.114.165423
^ Pendleton AL, Shen F, Taravella AM, Emery S, Veeramah KR, Boyko AR, Kidd JM. Comparison of village dog and wolf genomes highlights the role of the neural crest in dog domestication. BMC Biol. 2018 Jun 28;16(1):64. doi: 10.1186/s12915-018-0535-2. PMID: 29950181; PMCID: PMC6022502.
^ Frantz LAF, Bradley DG, Larson G, Orlando L. Animal domestication in the era of ancient genomics. Nat Rev Genet. 2020 Aug;21(8):449-460. doi: 10.1038/s41576-020-0225-0. Epub 2020 Apr 7. PMID: 32265525.
^ SCIENCE ADVANCES • 4 Dec 2019 • Vol 5, Issue 12 • DOI: 10.1126/sciadv.aaw7908

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导语

人类的脑部大得异常。如果按脑部与身体的比重计算，人脑占了整个身体重量的2%，而其他哺乳动物如大象，脑部甚至占不到体重的0.1%。哪怕是同为灵长类的黑猩猩，脑部体积也不及人脑的一半。也许正是凭着出众的脑容量，人类才从灵长类中脱颖而出。但令科学家十分困惑的是，几千年前人类的脑部竟开始缩小了……

正文

人类和黑猩猩，原本有一个共同的祖先。但在大约600万年前，演化来到了岔路口。在其中一个分支上，动物的脑部在数百万年间迅猛增大，巅峰时几乎有祖先脑部大小的4倍。这群生物，终以智人的名义存活至今。而在另一条岔路上，黑猩猩的脑部体积大约只有人脑的1/3。

发达的头脑，让人类逐渐拥有了复杂计算和抽象思维的能力，并依靠智慧“统治”了地球。可是，科学家观察人类头骨时惊讶地发现，比起一万多年前的古代人，现代人的脑容量却更小了。

人类的脑部为什么会缩小？这是学界一直试图解开的谜团，不同的学者也曾经提出过各式各样的假说。现在有一群科学家，用蚂蚁的生活方式解释了这个问题。

3000年前急转直下

想要知道人脑缩小的原因，至少得先弄清楚，人脑缩小究竟发生在什么时期。

来自美国几所大学的科学家聚在一起，观察了985块人类（或人类祖先）的头骨化石与骨骼标本。这些样本都来自10岁以上的个体，他们的颅骨容积，代表了过去的1000万年间脑部的演化情况。

结果发现，自从大约200万年前开始，人类祖先的脑容量迅速增大，原本450毫升左右的脑容量，几乎番了两翻。直到大约3000年前，人类的脑容量开始快速下降：这比从前估计的要晚许多，距离今天也不算遥远，放在我国大致是商周交替的时期。

对于大约200万年前开始的那场猛烈的脑部扩张，学界已经有比较充分的解释。其中一个主要原因可能是饮食，200多万年前我们的祖先开始食用肉类。由于脑部是大量耗能的器官，高热量的肉和骨髓与植物性饮食相比，提供了额外的能量，可以支持更大的脑部去运转。不然，在肠道和大脑争抢资源的情况下，脑部很难迅速增大。

可是一旦问到，最近几千年间人脑为什么会缩小，学界便没有一个广泛认定的答案了。

先前有人认为，脑部缩小是整个身体变小的副产物；还有人提出，脑部变小和人类的“自我驯化”有关。自我驯化是一种假说，指我们的祖先会选择脸部或其他特征看起来攻击性比较低的异性作为伴侣，从而让后代的相貌更温和。

而这一次，研究团队反驳了这些说法。首先，在最近1万年间，人类的体重下降幅度约有5公斤，按照脑部占的比例计算，对应的脑容量下降只有22毫升，而这一时期人类脑容量的实际下降幅度，比22毫升的5倍还多。并且，体重下降从大约5万年前就开始了，而脑容量下降却在大约3000年前才普遍出现，很难将这个现象与体重下降关联起来。

另外，虽然最近1万年间，人类脑容量的下降幅度，的确与驯养动物的脑容量下降幅度相近；但人类“自我驯化”很可能始于30万年前，也有说法认为始于8万年前，团队认为这个理由也很难拿来解释最近1万年间人类脑容量的下降。

科学家们觉得，还是要从社会生活的角度来看这个问题。他们的观点是，随着社会发展，人们更加依赖集体智慧，因此即使不在自己大脑里储存全部信息，也能维持日常生存；而脑部又是大量耗能的器官，如果能缩小尺寸，也意味着整个身体的能耗降低。

不过，这个假说又能怎样验证呢？

人类的演化故事，让别的动物来讲

科学家想到了另一种高度社会化的动物，就是蚂蚁。

虽然，蚂蚁的脑部不像人类那样复杂，蚂蚁的社会演化路径也与人类有所不同，但蚂蚁社会中有群体决策，有明确分工，它们还会生产食物，而这些同样是人类社会生活的重要内容。并且在现生的蚂蚁当中，保留着相对完整的演化史，比起人类本身更方便研究。

想到这些，团队便觉得可以用蚂蚁当模型，来探索人脑缩小是不是与社会生活有关。

比如，切叶蚁（Atta cephalotes）是一种拥有农业习性的蚂蚁，懂得自己种植真菌。在这种蚂蚁当中，有些负责收割叶子的工蚁，脑中一个名叫“蕈形体”（mushroom bodies）的区域大得不成比例。而科学家发现，在越大的蚁群里，这些工蚁的脑部就越小。

蕈形体，是蚂蚁脑中整合嗅觉信号与视觉信号的地方，对学习和记忆至关重要。

那么科学家的发现意味着，群体认知和分工，都可能让蚂蚁的脑部大小发生改变。换句话说，当知识能在一个群体里共享，或是拥有专业技能的个体在为整个群体服务的时候，大脑也可能变为适应集体生活的高效版：更小尺寸、更低能耗。

类似的道理或许也适用于人类。当狩猎采集为主的生活，逐渐转为农耕为主的生活，人类群落的规模也不断扩大。在一个社会当中，人们的知识能够外化，每个个体不再需要储存那样大量的信息，也可能让脑容量朝着缩小的方向发展。

这项研究的作者之一、波士顿大学的詹姆斯·特拉涅洛（James Traniello）博士说，一群人加在一起，比群体里最聪明的那个人还要聪明，这就是所谓“群体的智慧”（wisdom of the crowds）。

当然，一种理论并不能成为几千年里人类脑部变小的全部原因，且这种理论也还需要更多的数据来验证。不过科学家说，至少时间对得上。

人类最早的农业实践，在大约12 000年前发展起来，从此农耕部落开始出现在世界各地。在10 000~5000年前，农耕转变为人类最常见的生活方式。而到大约3000年前，世界人口估计超过1亿，社会已有相当规模。若此时人类脑容量开始全面下降，在研究团队看来解释得通。

我们越来越傻了吗

时至今日，人类的脑部还在不断缩小。当然，这不意味着智力下降，至少在过往的研究当中，脑部尺寸和智力之间的关系并不强。

不过，你可能还是想知道，现代人把大量信息储存在电子产品里面，对大脑功能会不会有影响。2015年的一项研究，调查了来自欧洲多国的6000名成年人的记忆习惯，其中有1/3的受访者都表示，当自己要回忆起某个信息时，会首先依靠计算机，而不是努力回忆。其中，英国受访者的这项趋势最为明显，有80%的人都说“先上网查”。

对此，英国伯明翰大学的玛利亚·温伯（Maria Wimber）博士十分担心：“人类在每次回忆时，大脑可能都会强化记忆，同时忘记一些无关的混淆项。过往研究也一再表明，主动回忆是创造永久记忆的有效方式，被动重复无法获得同样的效果。可以说，在尝试回忆前直接上网搜索，这种趋势会阻止长期记忆的建立。”

这样的现象被称为“数字健忘症”（digital amnesia）。在认知科学家眼中，背后的原因可以解释为：人对大脑的依赖越少，神经元之间的连接就越少建立，令大脑的发展停滞不前。

总有硅基生物要害朕。

封面图来源：PopCap

撰文 | 栗子

审校 | 二七

原论文：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2021.742639/full

参考链接：

https:// onlinelibrary.wiley.com /doi/abs/10.1111/j.1466-8238.2010.00587.x

https:// journals.sagepub.com/do i/10.1111/j.1467-9280.2006.01693.x

https://www. eurekalert.org/news-rel eases/932004

https://www. nationalgeographic.org/ article/development-agriculture/

https:// theconversation.com/our -dependence-on-digital-devices-may-affect-sleep-and-memory-28464