為什么人類會成為地球的霸主？

  地球產生生命以來，已經有數種（類）生物統治過地球了，如5億多年前的三葉蟲，2億多年前的兩棲類動物，一億多年前的恐龍等。

  以前的各個物種統治地球，靠的是數量或力量。只有人類靠的是智慧。人類是地球生命中有史以來智力最高，最聰明的物種。人類依靠自己的聰明才智，制造出各種各樣工具和器物，彌補了體力的不足，提高了自身的感覺和運動能力，才成為地球上的優勢物種的。

  與其它物種相比，人類擁有非凡的認知能力。那么，我們的腦部究竟有什么獨到之處，使得我們能在眾多物種間脫穎而出呢？

人類非凡認知與神經元數有關

  曾經我們認為，很多認知能力是人類獨有的。但現在人們意識到，人類與其它動物之間的認知差異只是程度問題。

  在動物界，大猩猩能夠以枝條為工具挖出白蟻；猴子可以學習用耙子來獲取視線以外的食物；烏鴉不僅會用電線獲取食物，還會保存它們，以便后續重復使用；黑猩猩甚至能和大象合作，獲取那些憑借自身力量無法獲得的食物；喜鵲會在旁觀者在場時藏匿食物，等到旁觀者離開后，再把它轉移到另一個秘密位置……那么究竟是什么因素，讓一些物種獲得了超出其它物種的認知能力呢？

  腦容量是一個顯而易見的候選者：如果大腦是產生意識認知的部位，更大的腦容量意味著更高的認知能力。但顯然，大象有著比人類更大的腦容量，卻不具備像人類一樣靈活而復雜的行為。很難說腦容量大的人智商就一定會更高。人的智商與腦部的發育情況有關，一般來說，腦部發育良好的人一般都會更聰明。但腦部發育良好并不等同于腦容量越大。腦部的發育情況會受到先天、后天等多種因素的影響。

  此外，如果認為更大的腦容量等同于更高的認知能力，就意味著假設所有物種的大腦構造都是一致的，腦體積和神經元數量之間的關系也是相似的。但是，和其它哺乳動物相比，靈長動物明顯更具優勢。

 

  這個候選者顯然不被看好，于是絕對神經元數量（單位體積內的神經元數量）就成了另外一個候選者。既然神經元可以產生認知，那么更多的神經元應該意味著更高的認知能力。不過這個候選者會不會被淘汰呢？

　　

科學家“數”出象腦神經元數量

  神經元是神經系統的結構和功能單位。神經元形態和功能多種多樣，但在結構上大致都可分成細胞體和突起兩部分。突起又分軸突和樹突。樹突一般短而粗，分支多；軸突往往很長，由細胞的軸丘分出，其直徑均勻，開始一段稱為始段，離開細胞體若干距離后始獲得髓鞘，成為神經纖維。習慣上把神經纖維分為有髓纖維與無髓纖維兩種，實際上所謂無髓纖維也有一薄層髓鞘，并非完全無髓鞘。

  對于腦重量是人類3倍多的非洲象，它們的絕對神經元數量會更多嗎？如果答案是肯定的，那么之前的假說——物種認知能力與神經元的絕對數量相關，就是錯誤的。反之，就說明對于人類非凡的認知能力，最簡單的解釋就是無與倫比的大腦神經元數量。

  為了找出答案，科學家決定對象腦進行研究。他們計劃將非洲象的腦部溶解成“湯”后，對其中的細胞核進行計數。這一過程每次只能處理不超過3到5克的組織，而非洲象的腦半球重量超過2.5千克，這意味著必須將象腦切成數百個小塊來處理、計數。并且切割應該是系統化的，而不是隨機的。

  于是，科學家們把象腦半球平放在工作臺上，用兩個L型支架框住。一個人左手握住象腦、右手持刀平穩而輕柔地來回切割，另一個人握住支架，讓它們保持在原位。經過數次切割，科學家得到了平整地躺在工作臺上的象腦切片“面包”，包括16片皮層區的切片、8片小腦切片、一整個腦干以及一個20克的巨大嗅球（相當于一只大鼠腦質量的10倍）。接下來，他們將紋狀體、丘腦和海馬體等內部結構從皮層中分離，然后把皮層切成小塊，并按照灰質和白質進行分類。

  在大家的共同努力下，科學家們用半年時間完成了對非洲象腦半球的所有處理。

誰腦皮層神經元多誰就更聰明

  最終的結果令人欣喜。非洲象腦的神經元數量遠多于人腦，它們有2570億個神經元，是人類的3倍。但是，其中高達98%的神經元都位于小腦。雖然在之前研究過的其它哺乳動物中，大部分腦神經元也都聚集在小腦，但比例從未超過80%。盡管非洲象的大腦皮層尺寸很大，但整個大腦皮層神經元的數量卻只有56億個。這一數字與比它體積小得多的人類大腦皮層中的160億個神經元相比，可以說是相形見絀。

  對于最初的問題，科學家的試驗給出了答案：人腦的神經元總數并沒有比象腦更多。但非洲象多數的神經元都集中在小腦，而其大腦皮層體積雖是人類的兩倍，神經元數量卻只有人腦的三分之一。

  因此，問題的關鍵可能在于大腦皮層。大腦皮層和小腦中許多的神經元是天然分離的。人腦認知能力優于象腦只能歸因于人大腦皮層中巨大的神經元數量。

  為什么只有人腦，既與其它物種相似，同時又如此獨特，以至于能夠賦予我們思考哲學問題的能力？對于這個問題有一個簡單的解釋：首先，我們是靈長類，這賜予人類一種優勢——能夠將大量神經元裝進較小的大腦皮層里。其次，感謝我們的祖先帶來的技術創新，使我們得以擺脫能量的約束。人類大腦只占不到2%的體重，卻占了至少20%的代謝率。對其它動物而言，在野外攝取食物獲得的能量，并不足以支持如此豐富的大腦皮層神經元活動。