爱因斯坦大脑到底有何过人之处,这已经成为最传奇的谜团之一。近日,华东师大物理系门卫伟博士从爱因斯坦大脑胼胝体的角度开展研究,相关论文发表在神经科学领域权威期刊《脑》杂志上。
胼胝体是哺乳动物大脑中连接左右大脑半球最大的横向神经纤维束,左右大脑半球间联系越密切则通过胼胝体的神经纤维束也越多。门卫伟博士在调研大量文献的基础上,用了近1年的时间开发了一套系统,分析大脑胼胝体厚度的数据处理软件,打破了国外科学家在这一领域的技术垄断,并成功使用该软件对爱因斯坦大脑的胼胝体进行了研究。该研究对2012年最新公布的爱因斯坦大脑图片及两组不同年龄段的正常健康志愿者大脑磁共振图像数据进行了对比分析。研究发现,爱因斯坦大脑胼胝体整体显著厚于同年龄段的正常对照组,说明爱因斯坦在其去世时大脑非常健康,大脑萎缩不明显。为了找出其大脑胼胝体的特异性,该研究又对52名青年健康志愿者的大脑磁共振图像进行了分析。该组人群平均年龄26岁,与爱因斯坦1905年发表3篇重要研究论文(光电效应、布朗运动和狭义相对论)时的年龄相同。结果发现,爱因斯坦大脑胼胝体在嘴部、膝部、体部等部位均显著厚于青年对照组。考虑到人类的正常衰老大脑会萎缩以及大脑标本会缩水等因素,爱因斯坦在其年轻时大脑胼胝体应该比其脑标本更大更厚,因此可以推断爱因斯坦在其年轻时大脑胼胝体在以上部位应该比青年对照组更厚,范围也应该更大。
这些发现可以部分揭示爱因斯坦大脑超凡的智力。通过胼胝体嘴部和膝部的神经纤维束主要连接左右大脑半球的前额叶和眶额皮层,这些脑区主要涉及计划、推理、决策、执行功能等高级认识活动,这一结果与前人研究发现的爱因斯坦大脑前额叶相对扩张是一致的,这为爱因斯坦超凡的智力和非凡的思想实验提供了解剖学基础。前人研究显示,爱因斯坦大脑右半球与左手对应的脑区呈现一个增大的“Ω”形状,这一特征在弦乐或键盘音乐家大脑上均有发现。该研究结果揭示了爱因斯坦超凡的认知能力不仅与其独一无二的皮层结构和组织学有关,同时还与其增强的大脑半球间的联系相关,从而部分揭示了爱因斯坦大脑的秘密。