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时间:2019-11-17 04:34来源:互联网
社交是一件费脑子的事情,错综复杂的社会关系也许没有让你头大,但科学家发现,这却很可能是人类大脑比其他动物更大的原因。 via  果壳网 脑袋大会有更多朋友 前不久,伦敦大学

社交是一件费脑子的事情,错综复杂的社会关系也许没有让你头大,但科学家发现,这却很可能是人类大脑比其他动物更大的原因。

via  果壳网

www.89677.com 1脑袋大会有更多朋友

前不久,伦敦大学学院(University College London)的一组研究者做了这样一个有趣的实验:他们前后测量了165名志愿者的全脑灰质体积(具体方法为Voxel-based morphometry,VBM),实际生活中的社交圈子大小,以及Facebook网站上的好友数,通过相关分析的方法,发现以下区域的灰质体积和Facebook好友数有稳定的相关关系。

(Frances/译)上图是大卫·爱登堡(David Attenborough)在非洲中部的一张照片。他面前的石头上摆放着四坨橡皮泥模型。从左往右第一坨最小,它代表的是一种小型独居灵长类——婴猴的大脑。第二坨大脑模型代表疣猴,它们每15只左右成群居住。第三坨代表长尾猴,这种猴子的群体大小在25只左右。最右是狒狒的脑,而狒狒们50只左右为一群。爱登堡说:“如果你把一颗头骨给猴类研究者看,他们即使不能判断这具体是哪一种猴子的头骨,也能准确地预测这种猴子以多大群体生活。”

Oxford University researchers found maintaining friendships requires more brain power. Their study concluded that people with real friends have to use more cognitive skills to understand what someone else thought。英国牛津大学研究者发现维系友谊需要脑力。他们的研究结果表明,那些拥有真朋友的人必须要有更多认知能力,来了解别人究竟在想什么。

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社会脑假说:社交需求推动大脑演化

脑袋越大,社会群体越大www.89677.com。Scientists discovered a link between the number of friends people had and the size of their orbital prefrontal cortex, which is a region of the brain found just above the eyes。科学家发现了拥有朋友数量和前额叶皮质部位大小有关系,该部位位于眼睛上方。

Facebook好友数与大脑灰质体积的相关结果。

纪录片《哺乳类全传》(The Life of Mammals)中所呈现的这一顺序,很好地阐述了“社会脑”假说(social brain hypothesis)的观点。这个20世纪80年代被提出的大胆想法认为,群居能推动更大大脑的演化。

The conclusions, published in the journal Proceedings of the Royal Society B, shows for the first time that competency in social skills is determined by the size of peoples' brains。英国《皇家学会生物学分会学报》刊登了这一结果,这一研究也是首次指出社交技能是由人们的大脑大小所决定的。

杏仁核(amygdala)、左侧颞中回(left middle temporal gyrus,MTG)、右后侧颞上沟(right posterior superior temporal sulcus, STS)和右侧内嗅皮层(right entorhinal cortex),这些脑区同社会交往相关的活动有关,比如后侧颞上沟(STS)通常被认为负责生物运动知觉,即他人的手部动作和注视方向等等,内嗅皮层则负责加工成对出现的事物的记忆,即面孔和名字的配对记忆。这个研究也在果壳网的环球科技观光团发布过(详见《 社交网站改变了我们的大脑? 》)。但是这个研究真的说明社交网站改变了我们的大脑,还是另有隐情?让我们一起来看看吧。

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"We found that individuals who had more friends did better on mentalising tasks and had more neural volume in the orbital frontal cortex, the part of the forebrain immediately above the eyes," said Prof Robin Dunbar, who led the study。我们发现那些朋友更多的人可以更好的完成脑力工作,前额叶皮质部位也更大,就是正好在眼睛上方的部位。“ 研究负责人的罗宾·邓巴教授说。

“社会脑”的假设(The Social Brain Hypothesis)

实际上研究者并不是空穴来风地抓来志愿者做实验的,他们依据的就是社会脑的假设。社会脑假设是用来解释为何人类的大脑比例(尤其是新皮层比例)显著大于其他物种的一种假说。

与社会脑假说平行的还有其他三种假说,分别为:副现象假说(epiphenomenal hypothesis)、发展假说(developmental hypothesis)和生态假说(ecological hypothesis)。

副现象假说和发展假说出现最早,但也最早被反对,它们都认为脑的进化不是外界自然选择压力下的产物,而是生物增长过程——身体进化——的副产品。然而,我们人类的大脑再如何随着身体的进化而进化,也不会如大象那般大,却能够完成大象永远无法完成的任务。所以这两个假说很快就被抛弃了。生态假说看起来则更加合理,认为饮食、心理地图和额外的捕食等自然生态环境因素导致了我们大脑的进化,但是研究者也同意这些行为不是人类独有的,许多动物共有这些行为。

社会脑假说认为新皮层(neocortex)在灵长类大脑的信息加工容量上起着重要的作用,而其中信息加工的容量则受限于组群的大小,即更大的组群中的各种信息量更大,要求的认知和社会性加工越复杂,相应的大脑的结构也会有相应的改变,这个在长期的进化中最终保持了下来,形成了所谓的社会脑。

丹卡尔(R. I. M. Duncar)的研究重新计算了几种物种的新皮层的相对比例,结果(见下图)发现不论是饮食(A)、生活范畴(B)还是额外的捕食(C),和新皮层的相对比例都没有明显的相关关系。图中的点都是散落一片的。而唯有组群的大小和新皮层的相对比例呈现出一种相关的趋势,点更多的散布在一条斜向上的线的两侧。

怎样证明社会脑假说?丹卡尔想到Facebook是个好办法,Facebook好友数正可体现个人的社会交往情况,可以作为社会脑研究的一个变量。

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提出社会脑假说的英国人类学家、演化心理学家罗宾·邓巴(Robin Dunbar)。图片来源:gustavus.edu

"Understanding this link between an individual's brain size and the number of friends they have helps us understand the mechanisms that have led to humans developing bigger brains than other primate species.""明白这种大脑体积与朋友数量之间的关联,有助我们理解使人类大脑比其他灵长类动物进化得更大的机制。"

神经生物学目前的证据

关于社会脑的假设早在上世纪八十年代就已提出,但是支持它的证据却没有那么容易发现,并且研究者进一步分析认为,更加具体的脑区体积的变化可能更能体现社会脑的进化痕迹;近年来随着脑成像技术的涌现,寻找神经生物学的证据来支持社会脑假设成为了可能。

第一篇相关的研究2010年发表于美国《科学》杂志,杰罗姆•萨莱特(Jerome Sallet)等人通过生活在不同大小的社会圈子中23只猴子,发现了圈子增大,它们的颞中回和腹侧前额皮层灰质体积就会发生增长,前额与颞叶皮层连接活动也有所增加。在这篇猴子研究的基础上,凯文•比卡特(Kevin Bickart)在人类志愿者身上发现杏仁核的大小和社交圈子大小和复杂性都有相关,但是令人遗憾的是,他发现的其他脑皮层区域也和社交圈子大小有相关,例如额叶、颞叶和扣带回,都没有通过多重矫正检验。

目前相关的研究也在不断推进,研究者试图使社会交往这一行为变量更加稳定可信,从而确实证明社会化环境改变了我们的大脑。

参考文献

Bickart, K. C., Wright, C. I., Dautoff, R. J., Dickerson, B. C., & Barrett, L. F. (2011). Amygdala volume and social network size in humans. Nature Neuroscience, 14, 163-164. DOI: 10.1038/nn.2724.

Dunbar, R. I. M. (2011). The social brain meets neuroimaging. Trends in Cognitive Sciences, 16(2), 101-102.

Dunbar, R. I. M. (1998). The social brain hypothesis. Evolutionary Anthropology, 6(5), 178-190.

Kanai, R., Bahrami, B., Roylance R., & Rees, G. (2011). Online social network size is reflected in human brain structure. Proceedings of the Royal Society: Biological Sciences, XXX, XXX. DOI: 10.1098/rspb.2011.1959.

Sallet, J., Mars, R. B., Noonan, M. P., Andersson, J. L., O’Reilly, J.X., Jbabdi, S., Croxson, P. L., Jenkinson, M., Miller, K. L., & Rushworth, M. F. S. (2010). Social network size affects neural circuits in macaques. Science, 334(6056), 679-700. DOI: 10.1126/science.1210027.

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怎样加入心事鉴定组?

社会性动物需要面对独居动物不需考虑的脑力挑战:它们必须认识自己群里的成员,应付流动变化的关系纽带,处理冲突,控制或欺骗同胞等等——因此,社会群体越大,大脑也应该会越大。这一观点在许多不同的动物身上反复得到了验证,这些动物包括有蹄类、食肉动物、灵长类和和鸟类。

"The frontal lobes of the brain, in particular, have enlarged dramatically in humans over the last half million years."He added: "Of course, the amount of spare time for socialising, geography, personality and gender all influence friendship size, but we also know that at least some of these factors, notably gender, also correlate with mentalising skills."“脑部的前额叶部分,特别是在过去的50年里有着显著增大。” 他还补充道:“当然,参与社交活动的闲暇时间、地域、个性和性别都影响朋友数量,但我们也知道,其中有部分因素, 尤其是性别,与心智化能力相互影响。”

那么昆虫呢?蚂蚁、白蚁、蜜蜂和胡蜂也是一大群在一起生活的,它们中有很多都具有异常大的脑(脑神经节)——至少对于昆虫而言是大的。但是,2010年,西弗吉尼亚大学(West Virginia University)的莎拉·法瑞丝(Sarah Farris)和美国自然历史博物馆的苏珊娜·舒勒梅丝特(Susanne Schulmeister)发现,这些昆虫(相对)巨大的脑在大约9千万年前就演化形成了,而那时,它们还没有形成大型的社会群体。这样的脑更可能是和寄生而非群居有关。

"Our study finds there is a link between the ability to read how other people think and social network size.""我们研究还发现看懂别人的想法和社会网络规模之间也有一定的关系。"

但社会化分工也可能让昆虫更省“脑子”

Tests were conducted on 40 people, with scientists taking anatomical Mr images of their brains to measure the size of their prefrontal cortex, which is used for high-level thinking. They were all volunteer postgraduate students of "broadly similar ages with potentially similar opportunities for social activities".40名志愿者加入了研究过程,科学家借助核磁共振成像技术测量参与者前额叶皮质部位大小,前额叶皮质部位通常用于深层次的思考。研究中的志愿者都是研究生,年龄相仿,参与社交活动的机会相当。

对此,德雷塞尔大学(Drexel University)的肖恩·奥东内尔(Sean O’Donnell)表示,“这发人深思。近年来,有越来越多的讨论——已经近似于一种地下运动——主张‘社会脑’的理论可能不适用于社会性昆虫。”他的新研究则是对这一运动的最新支持。

Participants were asked to make a list of people they had social – rather than professional – contact with over a seven day period. They also took a test to determine how competent they were at 'mentalising', which is the capacity to understand what another person is thinking, a crucial aspect in how people handle the social world。研究人员要求志愿者列出最近7天内联系的人员名单。这种联系纯属社会交往,不包括工作层面的交流。 研究人员又测试志愿者的“心智能力”。这是一种理解他人所思所想的能力,在人们社交活动中起着重要作用。

奥东内尔的团队研究了独居的蜾蠃和与之亲缘关系相近但群居的胡蜂。不同的胡蜂有着各种不同的群体大小和复杂程度。研究人员从29种此类蜂中采集了蜂王和工蜂,仔细解剖分析了它们的脑,并测量了它们蕈形体的大小。

Dr Joanne Powell, from the University of Liverpool, added: "Perhaps the most important finding of our study is that we have been able to show that the relationship between brain size and social network size is mediated

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by mentalising skills. What this tells us is that the size of your brain determines your social skills, and it is these that allow you have many friends."利物浦大学Joanne Powell补充说,“也许研究中最重要的发现就是我们已经能够证明大脑的大小与社会网络规模之间的关系是由心智能力在起作用。这些也告诉我们你大脑的大小决定了你的社会技能,也就是这些决定了你能够有多少个朋友。”

一只正在建新巢的造纸胡蜂蜂王。图片来源:Alvesgaspar/wikipedia.org

(沪江英语)

蕈形体是昆虫脑中的一对重要结构,控制诸如学习和记忆之类的高级认知能力。但令研究人员惊奇的是,他们发现,生活群体越大的蜂,它们的蕈形体反而却越小

研究团队发现,即使同为社会性造纸胡蜂,蜂王和工蜂有明确差异的胡蜂种类(这中差异意味着它们有着更复杂的社会),也和不具备这种等级结构的胡蜂有着大小类似的蕈形体。

奥东内尔说,“这一模式非常清晰。社会性实际上可能降低对个体认知的要求,而非提高它。”

提出“社会脑”假说的第一人罗宾·邓巴(Robin Dunbar)说:“现在我们有了第一个值得考虑的证据来证明,如果可以有其他方式来实现社会性,那么代价高昂的脑就并非必需品。通向社会性的道路可能有很多条。”

那么还有哪些“大路”?奥东内尔注意到,昆虫和(大多数)哺乳动物构建社会的方式有着根本性的差异。典型的大型哺乳动物群体往往包括亲缘关系较远甚至没有亲缘关系的个体。与之相反,昆虫社会则基本都是巨型家庭,其中所有的成员不是王(繁殖后代)就是它的后代(不繁殖后代)。这些群体也许更应该被视为王的延伸,而不是个体的集合。

这样,群体中的成员就并没有特别的需要来留神变化的关系、处理冲突、控制其同类或者其他狒狒或人类需要面对的社会挑战。它们并不那么需要更大更复杂的脑。

单个脑子弱,群体智能强

社会性昆虫也得益于“群集智能”——个体通过服从极其简单的法则,也能完成难以置信的壮举。它们能建造住房、种“庄稼”、使自己免疫,以及决定住在哪里。在一些案例中,它们做决定的方式和神经元惊人地相似——整个群体就像是一个巨型大脑——这不仅仅是比喻。它们有一种“分布式认知”,在这种情况下,很多其它动物用单颗大脑完成的脑力事件,发生在了群体的级别上。

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社会性昆虫的群体行动发挥着类似个体大脑的作用。图片来源:wordpress.com

布里斯托大学(Bristol University)的昆虫学家赛丽安·萨姆娜(Seirian Sumner)称,有一些哺乳动物,如狐獴和缟獴,它们生活在简单的社会中,成年个体合作喂养照顾幼崽。它们常常被比作低等的社会化昆虫,如造纸胡蜂。萨姆娜说:“它们有着非常相似的家庭结构、群体大小以及行为角色的可塑性。”这些哺乳动物的大脑大小是否也遵循奥东尼尔那些胡蜂的模式?这将会是一项有趣的研究。

奥东尼尔完全支持更多的研究出现。他希望知道其它昆虫群体——既包括社会性的也包括独居的,诸如蜜蜂和蟑螂——之中,这种模式是否也存在。此外,他也对裸鼹鼠很感兴趣,因为裸鼹鼠是一种群居的哺乳动物,也有鼠王和“工鼠”这种社会结构,和蚂蚁、胡蜂很像。他说:“如果我们的想法是正确的,那么我们可以看到裸鼹鼠也有类似昆虫的这种模式。”

PS: 脑区的大小不一定是智力高低的最佳标志。我向奥东内尔询问过这一问题,他认为应该关注蕈形体。他说:“这肯定是研究大脑进化的一个直接的工具。脑组织有很高的代谢成本,即使只有一丁点,组织的重量也是件大事,对于飞行的昆虫而言尤为如此。我们预期蕈形体的大小会受到很强的限制。”

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