专栏名称: 脑人言
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人的大脑有多大?

脑人言  · 公众号  · 科学  · 2018-08-31 08:37

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图2 哺乳动物脑部身体质量比(Roth, 2005)

说实话,作为人类的我,看到这张图时还是挺失望的。虽然相对于绝对质量而言,我们人类大脑比重(1/50)的排名有了巨大的提升,成功比过了像蓝鲸、大象(1/560)这些“傻大个”们。但是,为啥小鼠大脑(1/40)的比重比我们的还要高啊?事实上,我们与很多小体积的鸟类(1/12)相比,竟然还有巨大的差距。什么,我们竟然还不如鸟?!

显然,事实证明,单纯的看脑部身体质量比其实也不够科学。通常的解释认为, 神经元的大小是相对固定的,神经元的增加导致脑部增加的比例较身体其他部分的增加要少很多



不过,在我看来,还有一个重要原因是: 普通的大型动物并不需要等比例大的大脑 。对于处理感觉与运动的器官而言,比如更复杂的眼睛、更敏感的皮肤和更多的运动肌,当然需要更多的神经元来支配。但是,对于很多复杂的认知功能而言,大脑执行这些功能时凭借的是群体神经元关联而成的神经网络,并不是单一的直接联系。在一个极度简化的例子中(图3),我们假设单个神经元只是一个二进制的信息编码单元,n个神经元便可以编码2^n的信息。如果想要将编码信息的数量增加一倍(2*2 ^ n)的话,我们只需再往这个神经网络中多放入一个神经元(2 ^( n+1)),并不需要增加一倍的神经元数目(2 ^ 2n)。也就是说,并不是所有功能的复杂化程度都是与神经元的数量(约与脑的大小成比例)成线性相关的!

图3 二进制情况下大脑编码信息的形式。A)n个神经元可以编码2 ^ n个不同的信息。B)相对的,面对i个信息时,单个神经元集群可以有2 ^ (i-1)种编码形式(Tsien, 2015)。








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