脑子越大就越聪明吗?不论是在物种之间还是在人类内部,智力和大脑尺寸确实都有一些正相关,这提示通用信息处理能力可能确实会随大脑增长。但这种关联比较微弱,而且相关也不等于因果。
从神经生物学的角度来看,人类大脑在尺寸上的“优势”或许得益于神经干细胞的延迟发育。神经干细胞是一类具有自更新能力的多能干细胞,能分化成神经元和神经胶质细胞。在这分化过程中,神经干细胞的形状会发生改变,进而影响它们分化并最终形成神经元的速度。在小鼠身上,这种形状变化会在几个小时内快速发生,这也限制了小鼠生成的脑细胞数量。
人脑类器官生长得比大猩猩和黑猩猩的大脑类器官大得多(从左至右),这些大脑类器官显示的是5周时的大小。
图片来源:S.Benito-Kwiecinski/MRC LMB/Cell
有研究比较了人类以及其他灵长类动物的大脑类器官,
结果发现我们灵长类动物神经干细胞的分化过程需要更长的时间。对于大猩猩和黑猩猩来说,延迟的形状改变让它们有大约五天的时间来继续产生新的神经元。
人类则需要更长时间(一周或者更长),延长的神经发生过程让我们的大脑产生了更多的脑细胞、更多的脑组织,并最终产生更大的大脑。深入的研究还发现,名为ZEB2的基因在调节这一过程中发挥着核心作用,ZEB2的基因表达会加速神经干细胞的分化过程,
在人脑类器官中增强ZEB2的基因表达时,人脑类器官会变小,而当大猩猩类器官中的ZEB2基因被抑制时,它们的大脑体积变得和人类更接近了。
智力不可能只由单一因素决定。从历史上看,近几万年人类的大脑其实在变小,但很少有人会质疑我们的智力比远古退化。生物学以外的因素,例如技术和文化,还在推动我们变得更聪明和强大。