能不能根据神经细胞的数量,判断一个生物的智慧程度?
2019-10-16

以整个神经系统来说,大象的神经细胞(神经元)数量是2.3×10^10,人则是8.5×10^10。对哺乳动物特有的大脑皮层来说,非洲象的神经元数量为1.1×10^10,而人是1.9×10^10至2.3×10^10[1]。

所以不管怎么说,人的神经元数量都是多过象的。

脑主要由神经元和胶质细胞这两种细胞构成,由于大象的脑约5kg,大于人脑的1.3-1.5kg[2],细胞大小又是相同的,所以可以知道大象脑内总细胞数的确是大于人类,但多出来的细胞并非神经元,而是胶质细胞。

虽然胶质细胞参与认知功能的作用还没有完全研究清楚,但目前可以确定的是,胶质细胞主要起支持保护作用,而在认知功能中神经元是起绝对主要作用的。

所以就算智慧程度以神经元数量界定,既然大象的神经元数量并没有多过人类,大象也不会比人类更聪明。不过也要看到大象与人类的神经元数量是在一个数量级上的,这是其他动物都达不到的。

不同物种的智慧程度很难通过某个单独的指标来衡量。例如大家都知道,大脑体积不能决定智慧程度,不然有着8kg大脑的抹香鲸就是这个地球上最聪明的动物了。

神经元数量也不是一个良好的指标,不然以猫2倍于狗的神经元数量,应该比狗聪明得多,但目前比较公认狗是比猫更聪明的。

脑/体重比例(Brain-to-bodymassratio)曾经是用来衡量物种之间智慧程度的重要指标。例如最大的抹香鲸体重是普通大象的20倍,而脑重量却只有大象的2倍不到,脑/体重比例一下就显出了两者的巨大差距。

但现在看来脑/体重比例仍然过于简单,因为体重轻的动物占了巨大优势,比如人的脑/体重比例为1:40,鸟的比例为1:14,显然人不可能比鸟笨的。

于是,人们针对哺乳动物,设计了一种新的算法:脑化指数(Encephalizationquotient)。脑化指数与脑/体重比例相似,也描述大脑与身体比例之间的关系,但在其中考虑到了动物异速生长的因素,现在看来比较符合实际情况。

常见哺乳类动物的脑化指数如下[3]:

尽管看上去比较完美,但脑化指数也不能成为决定物种智慧的唯一指标,有些研究发现在灵长类动物的智慧评价中,大脑体积比脑化指数更好使。

也有其他大量的研究认为大脑摺叠的程度(即表面积)、突触数量、突触复杂性、突触上特定蛋白数量、大脑组织结构等等,都对物种智慧起着重要的作用。

这些因素可能在将来被新的算法分析,得到一个更准确的衡量物种智慧的方式。

最后,既然说到大象了,就再回到大象上来。我们了解海豚聪明,知道猩猩聪明,也知道乌鸦和某些鹦鹉很聪明,甚至狗也算比较聪明,但对慢吞吞的、卷着鼻子喝水的大象却没有足够的认识。

前面提到,大象与人类的神经元数量是在一个数量级上,这是构成大象智力的基础。那么大象都拥有什么?

与人类、猩猩和海豚类似,具有大且复杂的大脑皮层,这是认知高级功能的基础所在;

大且复杂的海马组织,这是记忆能力的基础;

与人类类似,刚出生时并非完全形态,大脑需要经过很长一段时间的发育至成熟,往往需要10年左右,这就决定了这段时间内的智力水平会飞速提高。

极强的社会属性。象群是这个世界上最紧密的有社会性组织之一,只有一个家庭成员的死亡才能拆散一个家庭,而这种摧毁往往是精神层面上的。

如象妈妈可能在小象意外死亡后,在整个象群的末尾慢吞吞地孤独行走。

无私,这种无私甚至体现在对别的物种上。比如人会心疼流浪狗,大象也会。例如在印度,一头负责将圆木插入地洞的大象,有一天突然拒绝插入圆木了,然后人们发现因为地洞里躺了一只狗,直到人们将狗抱出,大象才继续工作。

自我医疗。如非洲象会咀嚼紫草科树木的树叶来疗伤。

死亡仪式。大象可能是地球上除了人类以外唯一具有死亡仪式的物种。有人观察到部分仪式有:用鼻子轻触尸体,年长大象发出隆隆的声音,小象发出哭泣和尖叫的声音,大家一起将树叶、树枝和尘土盖在尸体上,静静地站在尸体身边守护1-2天等等。

会娱乐,会模仿听过的声音。

会使用工具,使用鼻子像人类使用手臂一样,会玩球,会用棍子,这个大家都看过。

会画画[4]。能欣赏音乐[5]。

有自我意识,会照镜子。虽然有很多动物都会对镜子做出反应,但很少知道镜子里面的是自己,大象则是知道的动物之一[6]。

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