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大脑的部分区域扩大意味着什么呢？等比例扩大指的是所有部分都按相同的比例扩大。假设大脑大了两倍，那么大脑的每一部分也都大了两倍。非等比例的扩大则指的是某一部分的扩大超过了其他部分。通常，随着大脑区域体积的变化，内部结构也会发生变化，跟商业组织差不多。假设你和朋友发明了一种小玩意儿，而且卖出去一些。一旦这东西流行开来，你就得雇用更多人手来生产，之后你需要秘书和销售代表，最终，你会需要专家。
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大脑也出现了这样的情况。随着一个区域的扩大，它可以在一部分结构中建立分支，专门从事某项活动。大脑体积扩大时真正增加的其实是神经元的数量，而各物种神经元的体积又相对恒定。单个神经元只能跟数量有限的其他神经元相连。所以，神经元的数量虽然增加了，但每个神经元连接的绝对数量并没有增加。这样一来，随着大脑绝对体积的扩大，等比例的连接性反而减小了。单个神经元无法再彼此相连。人类大脑有数十亿组成局部回路的神经元。如果这些回路像蛋糕那样叠起来，就构成了皮层区域；如果它们不是叠起来，而是聚在一起，则称为神经核。区域和神经核同样相互连接，形成系统。加州大学欧文分校的乔治·施特里特（George Striedter）6认为，大脑在不失协调性的前提下能长到多大，有可能受限于体积变化导致的连接性变化，大脑的进化创新，说不定正是为了克服这个问题。神经元连接的密度降低，迫使大脑出现功能分工，建立局部回路，进行自动处理。不过，按照加州大学伯克利分校生物人类学及神经科学教授特伦斯·迪肯（Terrence Deacon）的说法，总体而言，一个区域的范围越大，连接得就越好24。
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现在问题来了：新皮层是均匀扩大，还是部分区域优先扩大？如果是后者，扩大的是哪些区域？让我们先从枕叶开始。枕叶包括初级视觉皮层，也叫纹状皮层。黑猩猩的纹状皮层占整个新皮层的5%，人类的纹状皮层只占2%，低于预期值。如何解释这种现象呢？难道我们的纹状皮层萎缩了吗？还是新皮层的其他部分扩大了？根据预测，要是猿的体型有我们这么大，它的纹状皮层完全跟我们一样大。这样看来，纹状皮层缩小的可能性不大，恰恰相反，是皮层的其他部分扩大了7。争论的焦点在于，扩大的是哪一部分。
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认识人类The Science Behind What Makes Us Unique
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直到最近，研究者们都认为，按比例来看，人类的额叶比其他灵长类动物稍大。早先对这一主题所做的研究是在非灵长类动物（大部分是非猿灵长类）的基础上进行的，对大脑的各个部位，研究者使用的称呼和标示缺乏一致性25。1997年，凯特琳娜·塞门德福里（Katerina Semendeferi）和同事26发表了一篇论文，比较了10名活人、15只大猿（包括6只黑猩猩、3只倭黑猩猩、2只大猩猩和4只猩猩）、4只长臂猿和5只猴子（3只猕猴、2只卷尾猴）的枕叶。表面上看，这个样本规模很小，但在灵长类动物比较神经解剖学的世界里已经算是相当大了，样本量比从前所有的研究都多。从他们的数据来看，虽然人类额叶的绝对体积最大，但在参与这次研究的所有灵长类动物中，额叶的相对体积是相同的。故此，他们得出结论，按照比例，人类的额叶并不比其他灵长类动物大。
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额叶的大小为什么这么重要呢？额叶跟较高级的人类行为功能（如语言和思维）有很大关系。倘若人类额叶的相对体积并不比其他猿类大，我们应该如何解释语言这类高级功能呢？这些研究人员提出了以下4种可能性：
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1.该区域有可能进行过重组，皮层区有选择地（而非全部）增大，其他部分则未有相应发展。
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2.相同的神经回路可能在额叶区域之内，以及额叶区域与大脑其他区域之间建立了更丰富的连接。
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3.额叶内的次级区域可能出现过局部回路的调整。
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4.额叶内有可能新增或淘汰了某些次级区域（包括肉眼可见或需借助显微镜才能见到的区域）25。
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托德·普罗伊斯认为，就算你接受额叶的扩大并未超过皮层其他区域的扩大比例的说法，也应该区分额叶皮层和前额叶皮层。前额叶皮层指的是额叶的前面部分。它跟额叶其他部分的区别在于，前额叶皮层有一层额外的神经元 [8]，牵涉到复杂认知行为的规划、人格、记忆、语言和社会行为等方面。普罗伊斯认为，额叶皮层与前额叶皮层的比例或许发生了变化。他提供的证据表明，人类额叶的运动皮层部分比黑猩猩小，暗示着人类额叶另有其他部分增大，才使得额叶的体积不曾出现整体缩小1。事实上，塞门德福里27证实，人类外侧前额叶的第10区几乎有猿类的两倍大。第10区涉及的功能包括记忆和规划、认知灵活性、抽象思维、开展适当行为、阻碍不当行为、学习规则以及从感官知觉中提取相关信息。在后面的章节中我们将看到，人类的这些能力比其他灵长类动物要强得多，还有些能力是我们独有的。
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托马斯·史尼曼（Thomas Schoenemann）和他在宾夕法尼亚大学的同事们对前额叶皮层中的白质相对量问题很感兴趣28。白质位于皮层之下，由神经纤维构成，这些纤维把皮层和神经系统的其他部分连接起来。他们发现人类前额叶白质与其他灵长类动物相比多得不成比例，由此得出结论，这意味着大脑的这一部分存在更高级的连接。
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连接性极为重要。假设你打算成立一家组织，寻找一名你怀疑开着车在全美游荡的逃犯。那么，你希望参与此事的各执法机关怎么做呢？沟通。要是路易斯安那州的警察找到一辆蓝色的丰田车却没有告诉任何人，或是高速公路巡警在埃尔帕索看见一辆可疑的汽车朝西开，却没有告诉新墨西哥州的巡逻队，那就什么用也没有。凭借大量的输入信息，调查人员之间的沟通越好，整个搜索活动才能开展得越有效。
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前额叶皮层的真正意义也正在于此。它不同部分之间的沟通更多，不仅运作速度更快，而且也更灵活。这意味着，用于一项任务的信息也可以用到其他任务上。你知道得越多，大脑运作得越快。虽然我们跟黑猩猩有着相同的大脑结构，但我们的大脑冒出的点子更多，部分原因或许就在于前额叶皮层的相互连接。
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前额叶皮层还有另一个有趣的地方。非灵长类哺乳动物的前额叶皮层有两个主要区域，灵长类动物则有三个。最初的区域是眶额皮层（对有可能获得奖励的外部刺激做出反应）和前扣带回皮层（处理有关身体内部状态的信息）。这两个部分其他灵长类动物也有，在进化中出现得较早，它们共同参与决策的“情绪”方面29。附着其上的新区域叫作颗粒皮层，也就是第10区所在的地方。
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这一新区域显然为灵长类动物所独有，它主要参与决策的理性方面，也就是我们为做出一个决定所做的有意识努力。在人类大脑中，这一区域跟其他较大的区域——后顶叶皮层和颞叶皮层密集地相互连接，而在新皮层以外的部分，它还跟背侧丘脑（也出现了不成比例的增大）的若干细胞群，即中缝背核和枕核相连。乔治·施特里特认为，增大的不是随机选择的区域和神经核，而是整个回路。他指出，这一回路让人类获得了更大的灵活性，更擅长为解决问题找出新颖的途径。这一回路还包括抑制无意识反应的能力，这在寻找新反应时是必要的6。
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大多数研究都集中在额叶，我们对颞叶和顶叶的认识非常有限，只知道它们比预期要大很多——如果要写博士论文的话，这两个地方还有大把的机会。
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那么脑的其他部分呢？还有什么东西增大了吗？嗯，小脑增大了。小脑位于大脑半球的后方，负责协调肌肉运动。小脑的一部分，尤其是齿状核，比预期大。这一区域从外侧小脑皮层接收输入神经，并通过丘脑（丘脑对来自神经系统其他部分的感觉信息进行分类和指挥）向大脑皮层传递输出神经。这很有意思，因为越来越多的证据表明，小脑不仅有助于运动机能，对认知也有好处。
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皮层区域的功能故事
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除了划分出额叶等实体部分，大脑还可以按“皮层区域”这样的功能单位来划分，它们同样有着具体位置。有趣的是，第一个冒出这种念头的是19世纪初的一位德国医生，弗朗茨·约瑟夫·高尔（Franz Joseph Gall）。他将之称为颅相学理论，该理论后来又得到了其他颅相学者的扩充。高尔认为，大脑是意识的器官，大脑的不同部分各司其职，这是他想法里好的一面。不好的一面则在于，他认为根据大脑不同区域的大小，可以看穿一个人的性格和特点；头骨的形状准确对应着大脑的形状（事实并非如此）；触摸头骨，即可判断大脑各个区域的大小。故此，颅相学家用自己的手在头骨上摸来摸去，甚至用游标卡尺来测量。根据所得数据，他们能预测人的性格。颅相学大受欢迎，当时的人们用它来评估求职者，预测孩子的个性。麻烦的是，它不灵验。不过，高尔想法里好的那部分内容却很灵。
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皮层区域里有一些特点迥异的神经元，对应着不同类的刺激，完成不同的认知活动，有着不同的显微解剖结构 [9]。例如，眼睛和耳朵传入的信号分别由不同的皮层区域进行处理，处理前者的是位于枕叶的初级视觉皮层，处理后者的是位于颞叶的初级听觉皮层。如果初级感觉区受到破坏，人就再也无法察觉感官知觉。比如要是听觉皮层受到破坏，人就意识不到自己听见了声音，但或许仍能对声音起反应。其他皮层区，也叫作联合区，负责整合各种类型的信息。此外还有运动区，专门负责有意运动的各个方面。
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额叶的皮层区域参与冲动控制、决策和判断、语言、记忆、问题解决、性行为、社会化和自发行为。额叶是大脑“高管”所在的位置，负责规划、控制、协调行为，并控制部分肢体——尤其是手部的有意运动。
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顶叶的皮层区到底发生了些什么，至今仍然有点神秘，但它们凭借视觉空间处理和对象控制，参与整合肢体不同部位输入的感觉信息。颞叶的初级听觉皮层参与聆听，而高级别的听觉处理还涉及其他的区域。人类的左侧颞叶专门从事言语、语言理解、给事物命名和口头记忆等语言功能。讲话的韵律或节奏则由右侧颞叶处理。颞叶的腹侧部分也从事一些具体的视觉处理，如面部、场景和物体的识别。颞叶的中间部分忙于记忆事件、经历和事实。海马是古老的进化结构，位于颞叶深处，人们认为它参与了将短时记忆转化为长时记忆的加工以及空间记忆。枕叶与视觉有关。
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既然我们可以做许多其他猿类做不了的事情，那就肯定可以在这里找出一些独特的东西，你不这么认为吗？灵长类动物比其他哺乳动物有更多的皮层区。人们发现，灵长类动物有9个或9个以上的前运动区，即负责计划、选择、执行运动行为的皮层区域，非灵长类动物则仅有2～4个6。这叫人禁不住会想，由于我们人类有着更高级的功能，我们应该拥有比其他灵长类动物更多的皮层区。事实上，最近有证据表明，在人类大脑的视觉皮层里找到了独特的区域。纽约大学的戴维·希格（David Heeger）刚刚发现了这些在其他灵长类动物大脑里找不到的新区域。然而，在很大程度上来说，人类大脑里并没有发现什么额外的皮层区。
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为什么我们竟然没有更多的皮层区？语言和思维是哪儿来的？还有，看在上帝份上，作曲、西斯廷教堂的壁画、全美房车赛——这些东西是怎么冒出来的？如果黑猩猩跟我们有着相同的皮层区，为什么它们不能做出同样的东西来？至少，我们的语言区应该是不同寻常的吧？答案可能出在这些区域的结构上。它们的连线方式可能有所不同。