比較與演化神經科學

腦異速生長

腦異速生長研究的是:當我們把不同動物物種相互比較時,腦的大小如何隨身體大小一同變化。核心思想是,身體越大往往腦也越大,但二者並非簡單的一比一關係:比如一種動物體重是另一種的十倍,牠的腦通常只大幾倍,而不是大十倍。科學家用一個簡潔的經驗規律來描述這種不對稱關係,稱為標度律,它不過是一個說明某一測量值相對另一測量值如何增長的公式。可以想像把數百個物種的體重對腦重畫在一張圖上:這些點不會雜亂無章,而是沿著一條平滑、可預測的曲線排開。

這為什麼重要?因為這條曲線給了我們一個基準預期,而真正有趣的動物正是那些遠高於或遠低於曲線的物種。如果某個物種的腦重遠超過標度律為其體型所預測的值,例如人類、海豚或烏鴉,就說牠具有較高的相對腦容量,而這份「盈餘」往往暗示著更豐富的行為或更高的智能。但腦重只是一把粗糙的尺子,因此研究者越來越多地去清點真實的神經元數目,也就是負責腦內資訊處理的細胞。結果發現,神經元數目並不在每個類群中都以同樣方式隨腦的大小變化:在同等重量下,靈長類的腦每克所含的神經元遠多於齧齒類,這也是為什麼人腦雖小於象腦,其外層所含的神經元卻更多。由此可見,異速生長正是一套工具,幫助我們追問哪些腦才真正與眾不同,哪些不過是與其所屬動物相稱的尋常尺寸。

「異速」一詞源自希臘語,意為「不同的度量」——它描述任何以不同於身體整體的速率增長的特徵。

又稱
brain-body scalingbrain size scaling脑体异速腦體異速