本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
再見，謝謝所有的魚 -- 道格拉斯·亞當斯
對於我們人類來說，這是一個令人謙卑的時刻，以下重大新聞剛剛釋出：當談到額葉時，我們其實並沒有那麼特別。
人類和其他非人類靈長類物種額葉的比較。連線線表示物種之間的進化關係。卡特琳娜·塞門德費裡和她的同事發現，人類的額葉並沒有不成比例地大於與其大腦尺寸相當的靈長類動物大腦。圖和圖例改編自帕辛厄姆（2002）。
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多年來，科學家們一直試圖找出我們大腦中可能有助於解釋人類獨特智慧的部分。額葉皮層位於大腦前部，經常被單獨挑出來，認為相對於其他物種而言較大。但結果卻喜憂參半，一些研究人員認為不成比例的擴張，另一些研究人員認為相對於大型猿類沒有擴張，還有一些研究人員認為這取決於分析的是哪些物種。
為什麼結果不一？一個潛在的原因是一些研究人員的結論是基於未縮放的測量，例如絕對大腦大小或總腦容量。透過這些測量，我們的額葉皮層確實比其他物種顯得更大。但如果我們認真對待未縮放的測量，那麼事情就會變得非常荒謬。按照這個標準，吉娃娃犬和幾種魚類的大腦相對於它們的身體來說比我們更大！即使只看額葉皮層，海獅的額葉皮層也比幾種“高等靈長類動物”更大，例如狒狒和長臂猿，而美洲駝則超過了獼猴。正如羅伯特·巴頓和克里斯·文迪蒂在他們的最近的論文中雄辯地指出的那樣，
除非有人願意認真對待這樣一個假設，即狐猴比人類擁有更多額葉皮層賦予的品質，或者美洲駝比猴子擁有更多，否則必須得出結論，即測試任何物種都專門用於額葉皮層功能（而不是由更廣泛的網路介導的功能）的假設，需要將縮放考慮在內。
為了幫助我們擺脫這種荒謬的悖論，巴頓和文迪蒂分析了五個獨立的資料集，並考慮了關於大腦發育的兩個重要事實
- 隨著大腦和身體尺寸的進化，不同大腦區域的體積以不同的速率發育。
- 雖然新皮層（大腦皮層的外層）的總容量確實隨著大腦尺寸的增加而比小腦更快地增加，但這兩個大腦結構中實際神經元的數量基本保持不變。
他們的結果是什麼？我們的額葉（包括特定的額葉區域，如前額葉皮層）的大小相對於我們其他大腦結構的大小而言，沒有什麼特別之處。更令人類感到謙卑的是，他們還發現，一旦我們大約在 600 萬年前與黑猩猩分道揚鑣，我們的額葉皮層體積相對於我們其他大腦結構的增長速度就“平淡無奇”。事實上，其他物種的變化速度比我們更快！
那麼問題出在哪裡？為什麼我們能創作出優美抒情的詩歌，演奏出令人歎為觀止的大提琴奏鳴曲，而猩猩卻幾乎連曲調都記不住？讓我們考慮一些可能性。首先，可能是非額葉大腦區域在我們的進化過程中不成比例地擴張了。換句話說，也許我們一直關注的是錯誤的大腦區域。有一些初步證據表明，在考慮到大腦尺寸差異後，顳葉結構的相對擴張。但這變得棘手，因為在所有其他條件相同的情況下，如果真的有特定的大腦區域相對於大腦的其他部分經歷了更大的擴張，那麼額葉區域在人類中應該顯得相對較小。但事實並非如此。
更可能的解釋是我們大腦的不同區域增加了彼此之間的溝通。近年來，神經科學家發現了一個大規模的大腦網路，對於新穎和複雜的、以目標為導向的問題解決至關重要。根據阿倫·巴貝和同事的說法，這個網路的主要功能是操縱、整合和控制整個大腦中分散式神經活動模式，包括較低級別的感覺和運動模組。這種神經結構通常涉及額葉皮層外層（外側區域）和頂葉後部區域之間的高效可靠的通訊。
但其他研究人員，如維韋克·普拉巴卡蘭和他的同事認為，人類一般智力的神經基礎最好用額葉-後部整合來描述。根據這種新興觀點，頂葉的後部區域只是額葉皮層控制的眾多後部大腦區域之一。
無論後部整合程度如何，額葉皮層不僅僅與其他大腦皮層區域進行交流。我認為我們人類獨特大腦連線中一個被嚴重忽視的部分是我們在額葉皮層和小腦之間看到的強大連線，小腦，大腦的非皮層區域。小腦在我們運動控制和學習複雜、排練充分的例程中起著至關重要的作用。研究人員最近認為，在過去一百萬年的人類進化過程中，前額葉皮層與大腦支援系統共同進化——例如小腦——以幫助儲存、實施和理順經過驗證的例程和解決方案。這種解除安裝將大大緩解過度勞累的工作記憶。
甚至有人建議，僅在過去 10,000 年中不斷增長的文化需求給我們的工作記憶帶來了非凡的負擔，以至於它推動了小腦相對於新皮層的擴張，從而促進了神童的出現。在我們考慮人類獨特智慧的神經原因時，我們可能嚴重低估了我們簡化和自動化我們的即時體驗，並按需訪問深厚的知識庫的能力對我們非凡的智力和創新成就的貢獻程度。
沿著這些思路，萊恩·加博拉認為，在舊石器時代中期至晚期（60,000 至 30,000 年前）看到的“人類革命”*，不是由於新的大腦結構本身，而是由於透過非常逐漸地獲得根據情境在不同思維模式之間切換的能力，更好地利用了我們已經擁有的結構。根據這種說法，我們人類獨特智慧的關鍵不是任何單一型別的思維，而是思維靈活性。為了支援這一論點，加博拉和她的同事透過計算機模擬表明，將事物置於情境中以及從不同角度看待事物的能力可以帶來更具創造性和吸引力的文化產品。
一些視角轉換，特別是當它涉及心理模擬他人的思想、思考深刻的個人記憶和想象未來時，會招募預設模式大腦網路。該網路涉及額葉皮層和顳葉深處（內側區域）的區域，以及與頂葉皮層的一些外側和內側區域的通訊。
當然，我們的大腦並非與外部世界隔絕地創造文化。我們不要忘記：我們可能擁有世界上所有的大腦連線，但如果沒有人類連線，我們就會展現出非常少的文化繁榮。正如加博拉和我在一本名為《劍橋創造力手冊》的書章中論證的那樣，
創造過程引人入勝，我們的創造性成就以驚人的速度和複雜性展開，部分原因是我們很幸運地生活在一個世界中，這個世界為探索不僅是“存在”的領域，而且是“可能存在”的領域提供了無限的可能性。
顯然，關於我們的大腦、大腦和行為的進化，我們還有很多不瞭解的地方。然而，有一點是明確的：我們越瞭解人類智力和創造力的進化起源及其在我們一生中的發展，我們就越能更好地引導我們物種和我們星球的未來進化。
有關智力和創造力發展的更多資訊，請參閱我即將出版的書籍“天賦異稟：重新定義智力”，將於今年夏天由基礎圖書出版社出版。
© 2013 斯科特·巴里·考夫曼，保留所有權利
* 我將“人類革命”加上引號，是因為最近的考古證據嚴重質疑了這個說法。大多數關於革命的主張都帶有“歐洲中心主義偏見”——基於歐洲舊石器時代的記錄，而忽略了非洲的記錄。事實是，在歐洲 40,000 年至 50,000 年前發現的與快速過渡到行為現代性相關的大多數人工製品，也在非洲中石器時代早幾萬年就發現了。這些包括刀片和小石器、骨器、地理範圍擴大、專門的狩獵、水生資源的利用、長途貿易、藝術和裝飾、以色列的貝雷卡特·拉姆雕像以及摩洛哥坦坦中部阿舍利遺址出土的約 40 萬年前的擬人石英岩雕像。如果莎莉·麥克佈雷蒂和艾莉森·布魯克斯的觀點是正確的，即現代人類行為最早在非洲早在 25 萬至 30 萬年前就開始逐漸組合起來，這將意味著我們的文化繁榮與其說是爆發，不如說是涓涓細流，並且與萊恩·加博拉的觀點相符，即我們在歐洲的文化繁榮是逐漸利用已經存在的心理結構的結果。
猩猩圖片來源：iStockphoto；小腦圖片來源：theAbysmal；整合架構影像和預設網路影像由 喬治·多特西奧普洛斯 繪製。