聪明者的脑细胞真的更大 | BioRxiv 论文推荐

2018-05-28 06:00 · 张润如

破天荒的科研大发现:智商首次和神经细胞尺寸及性能联系在了一起。本文介绍的科研成果有可能催生出提高人类智商的新方法!

与周围细胞有更多连接的神经元可能储存更多的记忆

本文转载自“科研圈”。

究竟是什么让某些人比别人更聪明?这可能会归结到人的单个脑细胞上:神经元的体积越大、运作越快,则个体的智商越高。如果事实如此,那么这个发现可能将衍生出提高人类智商的新方法。

至今为止,大部分关于智商的研究已经确定了负责特定技能的脑区,以及分别对智商有着细微影响的上百种基因。

来自荷兰阿姆斯特丹自由大学(Free University Amsterdam)的 Natalia Goriounova 团队进行了更深入的研究,他们找到35位需要接受脑部肿瘤手术或者严重癫痫手术的患者。它们让每一位患者在即将进行手术之前做了智商测试。而在手术期间,医生会切下一小块健康脑组织样本,并使其保持活性,用来做下一步检测。

这些脑组织样本都来自大脑颞叶。颞叶区域负责视觉感知、语言识别和记忆形成,而这些因素都和智商有关。

更大=更好

研究结果表明,与智商分数低的人相比,智商分数高的人的脑细胞体积显著更大。体积大的细胞拥有更多的树突——树突是神经元为与其他神经元相连的突起——而且它们的树突也更长,表明这些神经元也许能够接收、处理更多的信息。

神经元之间的联系被认为与记忆储存相关,所以更大的细胞可能拥有更多储存记忆的“空间”。来自西雅图艾伦脑科学研究所(Allen Institute for Brain Science)的 Christof Koch 评价说:“我们早已知道大脑尺寸和智力之间存在某种关联。该团队不仅证实了这一点,而且还在单个神经元水平进行了深入的研究。做得很漂亮。”

该团队还测试了神经元传递电信号的能力,研究者用电流刺激神经元,并逐步加大电流频率。智商偏低者的神经元能够传导低频电信号,但随着频率的升高,细胞容易疲劳,信号传导速度变慢。相比之下,来自高智商者的神经元则不会出现传导速度下降的情况。

通过使用模拟脑细胞活动的计算机模型,研究人员预测,低智商者的神经元总体上传递信号的速度更慢,这和“高智商者往往反应更快”这一观察结果一致。

脑细胞的属性解释了智商差异这一现象的25%,Koch 说道,另一方面,基因被认为仅能解释这种现象的3%到7%。

这项研究,毫无疑问,提供了证明“人类智商受单个脑细胞属性影响”的第一份证据,但这个发现可能会引发争议,Koch 补充道,“有人会说智力如此复杂、难以捉摸,将它与单个神经元捆绑在一起,听起来难以置信,不合常理。”

非凡的科学研究

至今我们仍不清楚,为什么有些人的脑细胞比其他人的要大,以及这是否与高智商互为因果。

“我们不知道智商差异究竟是个人经历的结果,还是由生物学特征决定的。”英国爱丁堡大学(University of Edinburgh)的 Wendy Johnson 提到。如果要确立脑细胞属性和智商之间的明确关联,我们需要研究几千份组织样品,而不仅仅是这35个。

但是,考虑到研究活性状态脑组织的难度,这也许是最好的方法了,Koch 认为,“如果你想要取人体组织,其他唯一的选择就是从流产的胎儿或者已死亡的大脑那里取了”。

加州大学(University of California, Irvine)的 Richard Haier 评价说:他们的研究是了不起的神经科学研究。这只是我们从单个神经元水平和神经回路水平研究智商的开端。Haier 甚至在想,不同脑区内的细胞差异是否可以解释个人智商在不同方面的差异。

“这项研究也许能够引导人们运用以神经科学为基础的新方法来提高人类智商——也许会是很大程度上的提高。我们或许可以找到针对智商障碍的治疗方法或者预防方法。”Haier 总结道。

文章链接

https://www.newscientist.com/article/2167753-smart-people-literally-have-bigger-brain-cells-than-the-rest/

关键词: 大脑 BioRxiv