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“你的大脑真的有必要吗?”,重访

探索脑积水后的大脑结构如何揭示了尽管大脑受损,却仍能以正常智力非凡地生存。

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根据英国生物化学家Donald R. Forsdyke在《生物理论》上发表的一篇新论文,那些似乎缺失大部分脑组织的人的存在,对神经科学的一些“珍贵假设”提出了质疑。

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我不太确定。

Forsdyke讨论了一种叫做脑积水(“脑部积水”)的疾病。一些儿童期患有这种疾病的人由于及时治疗而得以治愈。值得注意的是,在某些情况下,这些脑积水后的患者大脑结构严重异常:他们大部分脑组织缺失,被液体取代。更令人惊讶的是,在某些情况下,尽管他们的大脑大部分是水,这些人却拥有正常智力,并且没有表现出明显的症状。

这是Forsdyke的插图:左边是一个正常成年人的大脑,旁边是两个引人注目的成年脑积水后的大脑。黑色空间完全是液体

脑部扫描。正常成人外观(左)。脑室扩大(中和右)。 (图片来源:Forsdyke 2015 Biological Theory;根据知识共享许可协议转载自 Forsdyke 2014 Frontiers in Human Neuroscience)

Forsdyke 2015 生物理论;根据知识共享许可协议转载自 Forsdyke 2014 人类神经科学前沿

这一现象最早由英国儿科医生John Lorber注意到。Lorber从未在科学期刊上发表过他的观察结果,尽管曾有关于它们的纪录片。然而,他的工作在1980年被Lewin在《科学》杂志上的一篇文章“您的大脑真的必要吗?”中广为讨论。此后还有一些更近期的已发表病例

Forsdyke 认为,这些病例对主流神经科学提出了挑战。他说,如果一个脑积水后的大脑能够存储与正常大脑相同的信息量,那么“大脑大小不与信息量成比例”,因此,“重新审视我们大脑可能存储信息的方式似乎是时候了。”

正统观点认为“长期记忆相关的信息以某种化学或物理形式存储在大脑中”,而Forsdyke则认为我们需要考虑记忆可能以“某种极其微小、亚原子形式,至今为生物化学家和生理学家所未知”存储的可能性,或者,它可能“存储在体外——体外!”

Forsdyke将后一种可能性称为“云存储”,暗示或许“大脑是某种电磁波/粒子的接收器/发射器……当然,当我们谈论体外记忆时,我们就进入了“心智”或“精神”的领域,并具有相应的形而上学含义。”

嗯。毫无疑问,其中一些大脑非常引人注目。但我认为我们还不需要丢弃教科书。

尽管这些大脑中巨大的“空洞”看起来很引人注目,但大脑皮层大部分灰质(大脑外部)似乎完好无损且位置正确——这在颅骨下方的深灰色“壳”中可见。缺失的似乎是白质,即连接大脑皮层各部分之间以及与大脑其他区域的神经束。

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然而,一些白质仍然可见,作为与空洞接壤的浅灰色层。最大的问题是,这一层白质是否足以连接灰质并使其正常运作。它看起来不多,但另一方面,我们确实不知道到底需要多少白质。

我还想知道白质是否比正常情况更致密,即纤维是否因为逐渐被膨胀的液体空间挤压而变得紧密?

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似乎没有人直接研究过这种可能性;虽然对这些成年脑积水后患者进行了脑部扫描研究,但据我所知,尚未发表任何详细的脑组织尸检研究。(Forsdyke没有讨论任何此类研究,我在搜索中也未能找到。)有关此问题的神经解剖学更多信息,请参阅John Hawks(Forsdyke对此进行了讨论)。

因此,在我看来,这些案例可能不需要我们重新思考神经科学,尽管它们确实提出了需要多少白质的问题。我们大部分白质可能是冗余的,这很有趣,但不是形而上学层面上的。无论如何,我对这方面没有更多的研究感到惊讶。

感谢Rolf Degen告知我这篇论文。

Forsdyke, D. (2015). 维特根斯坦的确定性是不确定的:治愈的脑积水患者的脑部扫描挑战了珍贵的假设 生物理论 DOI:10.1007/s13752-015-0219-x

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