1700671200
1700671201
现代人类的大脑更好使吗
1700671202
1700671203
大脑不会成为化石，我们也没有找到冰封在冰川深处的尼安德特人。因此对比现代人类和古人类脑部差异的仅有证据来自对脑周围骨骼大小和形状的研究，来自对人类与非人类灵长类动物脑部的比较研究，来自对现代人类和尼安德特人之间影响人脑的不同基因的研究。由于我们对大脑的工作原理了解得还很粗浅，所以用这些证据来检验现代人类的脑功能是否不同于我们的早期祖先，就类似于面对两台你并不完全了解其功能的电脑，仅凭它们的外表和一些随机组件就试图找出其不同之处。但我们必须用我们手头掌握的任何信息试一试。
1700671204
1700671205
最明显也最容易比较的是体积，但我们需要再次指出，早期现代人类和尼安德特人的脑容量同样巨大。虽说大脑的大小与智力（这个变量的测量从来就不容易）没有很强的或直接的关系，但这还是驳斥了脑容量大的尼安德特人不聪明的假说。这不是说现代人类和尼安德特人不存在认知差异，但确实意味着任何差异都必然存在于更细微、更细致的脑部结构和连接中。因此，有很多人对大脑颅骨的形状进行比较，试图检验其背后的脑结构差异。虽然科学家不可能明确地解释这些变化，但脑部某些组成部分大小的差异确实使得现代人类的头骨变得更接近球形。而且，这些差异可能与现代人类和古人类之间可能存在的认知功能的差异有关。
1700671206
1700671207
在需要衡量的诸多脑部结构中，最重要的是构成脑部最大部分的那些脑叶，如图5-2所示。大脑的外层新皮质，负责有意识的思维、规划、语言及其他复杂的认知任务，这部分在古人类和现代人类中都变得特别大。此外，新皮层被分为几个不同功能的脑叶，这些脑叶的表面卷曲折叠，这种解剖特征部分在颅骨化石中得到了保存。现代人类和古人类新皮层最明显和最重要的差异是，智人的颞叶大了约20%。这对脑叶藏在太阳穴深处，负责执行许多使用和组织记忆的功能。
1700671208
1700671209
当你听人说话时，颞叶的一部分负责感知和解释声音。颞叶还可以帮助你感知图像和气味，例如当你把名字与人脸对应时，或是听到或闻到什么东西勾起一段回忆时。此外，颞叶深处的海马结构使你可以学习和存储信息。因此，颞叶增大对现代人类掌握语言和记忆可能有所帮助，这个假设是合理的。与这些结构相关的一个最迷人之处可能是灵性。此外，脑外科医生发现，在给清醒的患者手术过程中，刺激颞叶会引起强烈的精神情绪。
1700671210
1700671211
1700671212
1700671213
1700671214
图5-2 不同的脑叶
1700671215
1700671216
人脑的一些区域，包括颞叶和额叶的前额叶部分，在人类中比在猿类中相对较大。有可能这些区域在现代人类中也比古人类大。
1700671217
1700671218
现代人类脑部另一个相对较大的部分是顶叶。这对脑叶在解释和整合来自身体不同部位感官信息的过程中起着关键作用。这部分脑叶有诸多功能，其中一个是在头脑中形成一个世界地图，用于确定方位，以及负责解释诸如文字这样的符号、理解如何操作工具、进行数学运算。如果大脑的这部分损坏，那么人们可能会失去多任务管理的能力和抽象思维能力。
1700671219
1700671220
我们几乎肯定还有其他差异存在，但那些就更难衡量了。其中之一是额叶的一部分，叫作前额叶皮层。这部分脑叶有核桃大小，藏在额头后面。发生体型调整后，人类的这部分脑叶比猿类大6%，结构更复杂，连接也更广泛。不幸的是，对头骨的比较没有发现前额叶皮层在人类进化中是何时开始变得相对较大的，因此我们只能推测，它是在现代人类出现后变大的。但很少有人怀疑其增大的重要性，因为如果大脑是管弦乐队，那么前额叶皮层就是乐队指挥：它可以在你说话、思考及与他人交流时，帮助你协调和规划大脑其他部分的活动。这一区域受损的人很难控制自己的冲动，不能有效地制订计划或决策，在理解他人行为和调节自己的社会行为方面也存在困难。换句话说，前额叶皮层可以帮助你进行合作，以及有策略地采取行动。
1700671221
1700671222
颞叶和顶叶增大带来的一个可见的结果是，这些部位增大可能促使人类的头部变得更接近球形，因为它们正好位于颅底中部一个铰链状结构的上方。随着出生后大脑迅速生长，这个铰链的弯曲度在现代人类中比在古人类中大了约15°，这使得大脑及其周围的颅骨变得更圆，同时使脸部经过旋转到了前脑下方。更重要的是，现代人类大脑重组的证据也许能解释我们认知功能中一些特殊的适应性的改变。
1700671223
1700671224
一个狩猎采集者的成功严重依赖于其与他人合作的能力，以及有效采集和狩猎的能力。合作需要有解读他人心理的能力：了解他人的动机和心理状态，控制自己的冲动，并能有策略地采取行动。所有这些功能都受益于更大或运作更好的前额叶皮层。合作还需要有能力来迅速传递有关情感、意图、想法和事实的信息。
1700671225
1700671226
颞叶的增大可能也促进了以上技能的改善，另外，顶叶可能会帮助最早的现代人类作为狩猎采集者时进行有效的理性思考。大脑的这些部分让我们可以在头脑中形成地图，来解释追踪动物所必需的感官线索、推断资源所在的位置，以及制造和使用工具。鉴于现代人类大脑中这些区域增大的证据，我们有理由推测，人类的大脑变得更圆，不仅让我们在外表上更趋向于现代人类，也让我们在行为上更趋向于现代人类。
1700671227
1700671228
现代人类大脑的其他方面可能也有所不同，但由于没有古人类大脑可供研究，因此我们只能猜测。一种可能是，人脑的神经网络连接方式不同。与猿类相比，人脑的新皮层更厚，神经元更大也更复杂，需要更长的时间来完成连接。与猿类和猴子的大脑相比，人脑有着复杂的回路，用于将脑外层的皮层区域与参与学习、身体运动和其他功能的较深层结构连接起来。这些回路在古人类脑中的连接方式虽然显著不同于现代人类，但人类在发育过程中显然能够对这些回路进行调整，使它们规模更大，连接更多。
1700671229
1700671230
也许人类在进化过程中延缓了身体的发育，为大脑提供了更多的发育成熟时间，包括在少年和青少年时期，在此期间许多类似复杂的连接被生成并产生绝缘保护套，而许多用不着的连接则被去除了，如增加噪声的连接，这是人类独有的进化方式。这一假说当然是带有推测性的，有待验证。然而，发育确实是在人类进化过程中的某一时刻延缓的，如果这个延缓能够帮助狩猎采集者发展社会、情感和认知技能（包括语言），增加他们的生存和繁殖机会，那么它就是有利的。
1700671231
1700671232
如果说现代人类和古人类的脑部结构和功能不同，那么其背后必定存在遗传差异。有人可能认为，脑部存在增强合作和计划能力的基因表达，这些基因可追溯到现代人类进化出来的年代；有学者提出，这些基因进化出来的年代更近一些，在大约5万年前，其诱发了旧石器时代晚期文化的出现。到目前为止，这类基因还没有任何一种被确定，然而，随着我们对脑发育和功能遗传基础的理解逐步增强，我们肯定会发现这类基因，并估计出它们是从何时进化而来的。
1700671233
1700671234
目前有一个广受关注的候选基因被称为FOXP2，主要与发声和一些其他功能密切相关，如探索性行为方面。虽然人类与猿类的基因不同，但尼安德特人与现代人类拥有FOXP2基因的相同变异型。由于现代人类与尼安德特人之间不同的其他基因得到了更深入的研究，因此找出它们对人类认知有何影响将会非常有趣。我的猜测是，尼安德特人非常聪明，但现代人类有着更出色的创造力和沟通能力。
1700671235
1700671236
口才
1700671237
1700671238
如果你无法跟别人交流，那么那些创造性的想法或有价值的事实，能有多大作用呢？在近千年发生的伟大文化进步中，有些要归功于更有效的信息传播手段的产生，如文字、印刷术、电话和互联网。然而，这些进步和其他的信息革命，都是随着沟通方面的一项更早、更根本性的飞跃而发生的，那就是现代人类的语言。尽管尼安德特人这样的古人类肯定也有语言，但现代人类的面部具有短而平坦的独特之处，使得我们更善于发出清晰、易懂的语音，语速也非常快。我们是独一无二的伶牙俐齿的物种。
1700671239
1700671240
语音本质上是一股加压喷出的气流，与单簧管之类的乐器的簧片发出的声音没什么不同。你能通过改变吹奏簧片的压力来改变单簧管的音量和音高，同理，你也可以通过改变气流离开气道顶部的音箱（喉部）时的流速和流量，从而改变语音的音量和音高。声波离开喉部时，音质会在气流通过声道时发生明显改变。如图5-3所示，这个声道基本上是一个R形的管道，从喉部通到嘴唇，你可以通过舌头、嘴唇和下颌的运动，以不同的方式改变声道的形状。通过改变声道的形状，你就能在气流通过声道时改变其频率和能量，其结果就是发出各种各样的声音。例如，有时你会收缩声道的某些部分，从而在特定的频率增强湍流，比如发“sh”或“ch”音，有时你会把声道的一部分关闭后迅速打开，在特定频率上生成一股爆发的能量，如发“g”或“p”音。
1700671241
1700671242
大多数哺乳动物都会发声，但菲利普·利伯曼（Philip Lieberman）指出，人类的特别之处表现在两个方面。一是我们的大脑极其擅长迅速准确地控制舌头和其他结构的运动来改变声道形状。二是现代人类独特的短而平坦的面部使我们的声道有着独一无二的构造，具有有效的声学特性。如图5-3所示，科学家对黑猩猩和人类进行比较，显示了这种形状的变化。在这两个物种中，声道大体上分为两个管道：舌头后面的垂直部分和舌头上面的水平部分。
1700671243
1700671244
然而，人类的声道比例不同，因为脸短所以口腔也短，故而要求舌头短而圆，而不是长而平。因为喉部悬挂在舌底部一块悬浮的小骨头上（舌骨），所以人类低而圆的舌头使得喉部在颈部的位置比其他任何动物都低得多。因此，人类声道的垂直管道和水平管道一样长。这种构造不同于所有其他的哺乳动物，包括黑猩猩。黑猩猩声道的水平部分至少比垂直部分长一倍。人类声道有一个相关的重要特性：即我们的舌头非常圆，它的运动可以使每个管道的截面单独变化约10倍，比如发出“o”和“e”的音节时。
1700671245
1700671246
人类声道的形状独特——水平部分和垂直部分一样长，又是怎样影响我们的语言的呢？由两个等长管道组成的声道可以发出频率更有区分度的元音，这样对发音精确度的要求就比较低。实际上，人类声道的构造使人们在说话时可以讲得含糊一些，但仍能发出不同的元音，让听到的人可以正确识别，而不必依赖于上下文。因此，比如你可以说“你妈妈的爸爸”，我不会误解成“你妈妈的伯伯”。可想而知，一旦我们的祖先开始说话，由于他们的声道形状易于讲出让人可以理解的话，这就给他们带来了选择优势。
1700671247
1700671248
但美中不足的一点是，人类声道的独特构造也付出了巨大的代价。在所有其他的哺乳动物中，包括猿类，鼻子和口腔后方的空间（咽部）都分为两个相分离的管道：空气从内侧的管道通过，而食物和水从外侧的管道通过。这种管中套管的构造是由会厌与软腭的接触形成的，会厌是舌底部一块雨水槽状的软骨片，软腭是将鼻部隔开的上颚的肉性延伸。在狗或黑猩猩的身体中，食物和空气是经由不同的途径通过咽喉的。但人类与其他任何哺乳动物都不同，人类的会厌太低，因此离接触到软腭还差几厘米。
1700671249