荷兰神经学研究人员在其研究中指出,高能耗是阻止大脑增长的一个原因,虽然大脑的重量只相当于人体重量的2%,但要消耗肌体能量的25%,使用量远远高于其他任何器官。如果大脑继续生长,就会从其他重要器官夺走更多的能量和养分,令人类的生存能力受到威胁。 朝着相反方向发展也会遇到类似问题,研究显示过多缩小神经元及其传递脉冲的延长部分会让它们的活动变得不稳定。剑桥大学神经科学家西蒙·劳克林解释说,这种做法同样会遇到能量问题,神经元使用线粒体在内部生成能量,如果缩小神经元,其能量供应就会随着体积缩小而减少。如果神经元变得太小,就不得不降低活动频率以在有限的能量中生存。 无论是通过自然演变还是基因手段,让人类大脑的脑容量变得更大的途径之一显然是增加它的体积。但这会产生一个严重问题:随着大脑的生长,其神经元的体积也会增加,导致大脑密度降低。这会使脑细胞之间的距离变大,连接细胞的轴突也必须变得更粗更长,这样才能更快地传递数据。结果会怎样呢?霍夫曼认为,这会使细胞电脉冲传递的时间变得更长,让大脑无法以正常的速度处理信息。 美国范德比尔特大学物理学家指出,更粗的轴突还会导致另一个与能量有关的严重问题。例如轴突变粗一倍,能耗也会增加一倍,但脉冲传递速度却只能提高40%。必须强调大脑体积并不是决定智力或信息处理能力的唯一或主要因素,大脑“缆线”结构及其活动也许更为重要。随着大脑体积变得更大,更多的能量被用来增强内部轴突而不是大脑信息处理区域的能力,因此增加大脑体积(来提高智力)的想法不可行。 |