大脑像纸一样折叠

揉皱的纸球不仅看起来像大脑，它们的行为也像大脑。

较大的脑部往往比较小的脑部有更多的皱纹，因此科学家长期以来认为折叠的程度一定与神经元的数量有关。

在今日发表在《科学》杂志上的一项研究中，研究人员发现，大脑褶皱的数量实际上与神经元的数量无关，而与大脑皮层的厚度和表面积息息相关。巴西里约热内卢联邦大学的团队查看了大量数据集，比较了不同物种的神经元总数以及皮层表面积、厚度、大脑体积和褶皱数量。他们发现了一个数学方程，可以解释为何哺乳动物的大脑皮层看起来是这个样子。该方程表明，皮层较厚时褶皱较少，而皮层较薄且表面积较大时褶皱较多。

他们还注意到，这个方程与控制纸张折叠的方程非常相似。如果你将大脑解开，然后将其揉成一团，它的表面会像纸一样折叠起来，而不是像粘土一样粘在一起或粘在一起。这项研究的合著者苏珊娜·赫库拉诺-豪泽尔坐在餐桌前，揉皱了不同大小和厚度的纸张，发现就像大脑一样，较厚的纸张揉皱时褶皱较少，而表面积较大的薄纸则更容易折叠起来。

尽管皮层褶皱越多并不代表神经元越多，但皮层褶皱确实有其优势。皮层褶皱可减少神经信号传输所需的时间，从而提高大脑功能。

“大脑越大，交换信息所需的时间就越长，”赫库拉诺-豪泽尔说。“大脑保持尽可能小是有利的，折叠就可以做到这一点。”

那么，为什么并非所有动物都有小而真正褶皱的大脑，且有许多凹槽呢？Herculano-Houzel 说，主要是因为它们不需要这样做。只要大脑足以让动物正常运作，那么拥有更薄的皮层以容纳更多褶皱是否有益其实并不重要。

这项研究还揭示了一种名为“无脑畸形”的大脑疾病，这种疾病患者的大脑就像展开的皮质一样光滑。患有这种疾病的儿童通常发育迟缓，并伴有其他严重的认知问题。Herculano-Houzel 的研究表明，研究无脑畸形的人不应该试图寻找大脑折叠的基因，而应该研究控制厚度和表面积的基因。

这项研究还表明，突破性科学研究并不一定需要花费大量资金。

“我觉得最酷的是，这些是我家里的办公用纸，我把它们揉成一团放在餐桌上，”赫库拉诺-豪泽尔说。“能够用很少的资源进行很酷的科学研究并提出有趣的问题，这真的很棒。”