如何讓大腦更聰明？（二）長(zhǎng)跑促進(jìn)大腦變大

雋武　清風(fēng)

擁有一個(gè)聰明的大腦，或者讓你的后代更聰明，這幾乎是每個(gè)人的夢(mèng)想。這也許因?yàn)?，聰明的人擁有各種各樣的優(yōu)勢(shì)：他們?cè)谏钪袝?huì)得到更好的教育，獲得更好的工作，掙更多的錢(qián)，并且可能活得更長(zhǎng)久。

在這一系列文章的第一篇，我們闡述了智力和心理學(xué)的某些關(guān)系。今天我們將回溯人類大腦的發(fā)展與體育運(yùn)動(dòng)，具體說(shuō)是大腦與任何體育運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)能力之一——跑步——的關(guān)系。

智力取決于大腦體積相對(duì)于身體的大小嗎？

多年以來(lái)，科學(xué)家以大腦體積相對(duì)于身體大小的方法來(lái)衡量動(dòng)物的智力程度。例如，雖然人類的大腦并不是地球物種中體積最大的，但相對(duì)于人類的身體大小而言是非常大的。

目前，英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院、德國(guó)康斯坦茨大學(xué)和馬克思普朗克鳥(niǎo)學(xué)研究所組建的一支科學(xué)研究小組發(fā)現(xiàn)大腦體積和身體大小兩個(gè)因素之間的關(guān)系與不同物種不同進(jìn)化機(jī)制密切相關(guān)。至關(guān)重要的是，研究人員發(fā)現(xiàn)衡量動(dòng)物智力程度的主要因素是身體大小，而不是大腦體積。例如，蝙蝠的進(jìn)化歷史顯示它們身體減小的速度快于大腦體積，從而逐漸增大了大腦體積的相對(duì)大小。因此，體形較小的蝙蝠能夠進(jìn)化提高飛行機(jī)動(dòng)性，其聰慧的大腦可在雜亂的環(huán)境中覓食。這項(xiàng)研究報(bào)告發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)家學(xué)報(bào)》上。

這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人杰倫·斯馬爾斯說(shuō)：“當(dāng)使用大腦體積相對(duì)于身體大小作為智力衡量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，這個(gè)假設(shè)總是以大腦體積的變化為主。目前，最新研究顯示動(dòng)物大腦體積和身體大小之間的關(guān)系比之前預(yù)想的更加復(fù)雜。身體大小的變化并不取決于大腦體積變化，反之亦然。此外，大腦體積和身體大小的獨(dú)立性變化屬性，在不同物種之間是完全不同的?！?/p>

英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院研究人員收集了數(shù)百種現(xiàn)代和遠(yuǎn)古滅絕的蝙蝠、食肉目動(dòng)物和靈長(zhǎng)目動(dòng)物的大腦體積和身體大小數(shù)據(jù)，之后繪制出每一物種歷史進(jìn)化的大腦體積和身體大小的對(duì)比圖。歷經(jīng)數(shù)百萬(wàn)年，除了蝙蝠之外，多數(shù)動(dòng)物的身體增長(zhǎng)速度快于大腦增長(zhǎng)速度。

考慮到這些差異性，研究人員認(rèn)為大腦體積的大小并不是衡量物種智力程度的重要依據(jù)，而是身體大小這一因素。

人類的聰明得益于身體耐力嗎？

然而，一些科學(xué)家提出了關(guān)于人類進(jìn)化的新觀點(diǎn)：我們現(xiàn)在之所以這么聰明，部分是由于幾百萬(wàn)年前，我們比大多數(shù)哺乳動(dòng)物在遠(yuǎn)足或長(zhǎng)跑方面更勝一籌。人類的大腦因運(yùn)動(dòng)而成型、銳化——于是乎，我們?nèi)孕杞?jīng)常鍛煉來(lái)使大腦以最佳狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。

身體耐力對(duì)人類進(jìn)化的作用一直深深吸引著人類學(xué)家，并一度引發(fā)過(guò)流行的理論。2004年，美國(guó)哈佛大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家丹尼爾·E·利伯曼和猶他大學(xué)的丹尼斯·M·布蘭布萊在《自然》雜志上發(fā)表過(guò)一篇影響深遠(yuǎn)的文章《耐久性長(zhǎng)跑與人類的進(jìn)化》。他們認(rèn)為，我們的二足動(dòng)物祖先存活下來(lái)的原因是持久奔跑。通過(guò)絕對(duì)的耐力逮住速度更快的獵物，或跑或走始終跟在獵物后面直至它們筋疲力盡。

耐力帶來(lái)食物提供生存所需的能量，因而最初的長(zhǎng)跑能手得以延續(xù)基因。如此看來(lái)，自然選擇讓早期的人類變得愈發(fā)體格強(qiáng)健，利伯曼博士及其他科學(xué)家寫(xiě)道：他們的身體進(jìn)化出長(zhǎng)腿、短趾、少毛和復(fù)雜的內(nèi)耳系統(tǒng)以保證直立行走時(shí)的平衡與穩(wěn)定——運(yùn)動(dòng)塑造了人類的形體。

而與此同時(shí)，人類也出現(xiàn)了另一項(xiàng)進(jìn)化特征：變得更聰明、大腦體積迅速增長(zhǎng)，很多科學(xué)家一直以來(lái)都認(rèn)為這與運(yùn)動(dòng)沒(méi)什么關(guān)系。人類學(xué)家稱，基于我們現(xiàn)在的個(gè)頭、再比較其他哺乳動(dòng)物，我們大腦的體積是應(yīng)有的3倍大。

進(jìn)化學(xué)家曾把這種“特大號(hào)大腦”的現(xiàn)象歸因?yàn)槭橙庖约拔覀冏嫦鹊纳缃恍枨蟆@或許是最具決定性的原因。早期人類的打獵行動(dòng)需要以群體為單位謀劃實(shí)行，這便要求有精密的思維模式。于是，科學(xué)家得出推論：善于交流的人獲得了進(jìn)化上的成功。據(jù)此推論，大腦進(jìn)化是由于人需要思考。

長(zhǎng)跑可能促使人類大腦變大

現(xiàn)在一些科學(xué)家也認(rèn)為，體力活動(dòng)也在人類大腦體積變大中發(fā)揮了重要作用。2012年1月在《英國(guó)皇家學(xué)報(bào)B》上發(fā)表了關(guān)于人腦進(jìn)化一文的美國(guó)亞利桑那大學(xué)人類學(xué)家戴維·A·里奇?zhèn)惓诌@樣的看法。

為證明此論點(diǎn)，他和自己的同事們開(kāi)始在現(xiàn)有數(shù)據(jù)中探尋哺乳動(dòng)物大腦體積與耐力的關(guān)系。研究對(duì)象包括狗、豚鼠、狐貍、小鼠、狼、大鼠、靈貓、羚羊、貓鼬、山羊、綿羊和非洲大羚羊。學(xué)者們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)明顯的模式：像狗和大鼠這樣天生具有高耐力、據(jù)推測(cè)已進(jìn)化上千年的物種，大腦的體積相對(duì)身體的大小而言比例更大。

研究者還查看了近期的一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中小鼠和大鼠被系統(tǒng)地培育成馬拉松運(yùn)動(dòng)員。那些自覺(jué)主動(dòng)地在轉(zhuǎn)輪上跑得更久的實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物被挑選出來(lái)進(jìn)行交配，最后得到一種“長(zhǎng)跑健鼠”。有趣的是，幾代下來(lái)，這些動(dòng)物體內(nèi)促進(jìn)組織生長(zhǎng)與健康的物質(zhì)開(kāi)始原發(fā)性地呈現(xiàn)高濃度，包括一種稱作腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（ BDNF）的蛋白。這些物質(zhì)對(duì)于身體的耐力表現(xiàn)十分重要，也促進(jìn)大腦生長(zhǎng)。

戴維·A·里奇?zhèn)惖雀鶕?jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出，體力活動(dòng)有可能曾幫助早期人類變得更聰明。他說(shuō)：“我們認(rèn)為，在早期從事采集和狩獵活動(dòng)的祖先中，那些更強(qiáng)壯、更積極的人得以存活——就像實(shí)驗(yàn)室的長(zhǎng)跑健鼠一樣，把自己的生理特征遺傳下來(lái)，耐力不斷增加，也包括BDNF水平的提升。終于，早期運(yùn)動(dòng)健將的體內(nèi)聚集了足夠的BDNF，以至于有一些可從肌肉轉(zhuǎn)移至大腦，從而推動(dòng)了腦組織的生長(zhǎng)?！?/p>

這些早期的人類繼而開(kāi)始運(yùn)用他們逐漸壯大的能力，去思考和推理更好的捕獵方法。從進(jìn)化角度來(lái)看，他們成為了營(yíng)養(yǎng)最佳、最成功的物種。因運(yùn)動(dòng)而智慧，又因智慧而使運(yùn)動(dòng)更有效率。

最終，良性循環(huán)導(dǎo)致人們能夠理解高深的數(shù)學(xué)，能夠發(fā)明出iPad。不過(guò)這都是很久很久以后的事情了。

里奇?zhèn)惒┦康奈恼潞献髡?、美?guó)伊利諾伊大學(xué)香檳分校人類學(xué)副教授約翰·D·波爾克說(shuō)，從廣義上來(lái)講，如果體力活動(dòng)曾經(jīng)幫助過(guò)我們的大腦發(fā)展成型，那么，它現(xiàn)在仍可能對(duì)大腦的健康具有重要意義。此觀點(diǎn)是有科學(xué)支持的。他說(shuō)，最近一些研究顯示，“定期鍛煉，就算只是走走路”也會(huì)讓人心智更強(qiáng)健，“從幼年到老年都如此”。

值得注意的是，里奇?zhèn)愅瑫r(shí)說(shuō)，認(rèn)為追著獵物長(zhǎng)跑促使大腦進(jìn)化的假說(shuō)當(dāng)然只是個(gè)假想，而且?guī)缀鯚o(wú)法證明。但這假說(shuō)太引人注目了，曾與上述新論文作者合作過(guò)的哈佛大學(xué)利伯曼博士稱：“我毫不懷疑健壯身體與聰慧大腦間的聯(lián)系有著深厚的進(jìn)化基礎(chǔ)。這種聯(lián)系把‘追逐你的記憶這個(gè)短語(yǔ)變得比以往理解的意思更字面化了。這足以成為我們馬上積極鍛煉起來(lái)的強(qiáng)大

動(dòng)力?！眅ndprint