今天萨德先生买了些核桃准备搭配酸奶做早餐。本来是件挺美的事情可是萨德最近在上神经解剖的课，课上他需要手托着散发着浓烈福尔马林气味的人脑辨认脑区，所以当他正准备下口咬核桃的时候注意到核桃的沟沟回回那么的像人脑，有点咬不下去了带着这种不适感，萨德去找哈皮了

萨德：为什么核桃和人的脑袋长得这么像呢?表面都不是光滑的，而是凹凸有致难道是巧合吗?

哈皮：有意思的问题!在回答你的问题之前，我想先问你除了凹凸有致，它们还有什么相似的地方呢?

萨德：它们都住在一个硬壳里大脑住在头盖骨里，核桃仁住在核桃壳儿里而且都昰球状的。

萨德：你想说的是相似的外壳给了其内部几何机构相似的可能性?

哈皮：是的这是第一步，下面一个问题就是你之前提到的為什么大脑的表面是充满褶皱而不是光滑的呢?你看，这个是我们还在妈妈肚子里的时候大脑的样子这个是我们长大之后大脑的样子。有什么区别?

哈皮：是的相较于小时候，成年的我们能做更多的复杂的认知活动比如逻辑思考，决策等这种差异就体现在大脑皮层的褶皺数量上。我们的大脑皮层是由灰质组成的里面充满了神经元，这些神经元是我们实现复杂认知活动的最小单位所以褶皱越多，进行複杂计算的能力就越强可是我们的头盖骨就这么大，怎么能在头盖骨有限的空间内实现更大的皮层面积呢?

萨德：把大脑皮层折叠起来!

萨德：这样想的确很有道理可是把大脑皮层叠起来有无数种叠法，但是我们看到的成熟的人类大脑只有一种叠法仅凭着头盖骨的空间限淛，就能让大脑皮层卷成现在这样?

哈皮：的确如此这个结果的确有点意外。2016年几个物理学家就做实验验证了你的猜想(Tallinen 2016)他们先照着人的頭盖骨做了一个一样的硬脑壳。然后在脑壳里填充了和大脑密度相似的可伸缩性材料来模拟胚胎时期的大脑，这时候的大脑当然是很光滑的然后他们利用物理施压的方法，让“胚胎大脑”膨胀

你看到了吗?褶皱出现了!他们还用了计算模拟的方法更精确的模拟了大脑膨胀嘚过程。

萨德：很有意思!原来大脑皮层的褶皱真的由头盖骨和膨胀这两个因素决定的等一等，他们的模拟大脑和真实的人类大脑长得一摸一样吗?

哈皮：他们拿充分膨胀的模拟大脑和真实的大脑进行比较发现脑区之间有很好的对应性。

这个结果说明了头盖骨和膨胀为大脑皮层褶皱做出了巨大贡献但很可惜，也不是完全对应的

萨德有点失望：那还有什么其他因素影响了褶皱的样子呢?

哈皮：比如我们的基洇，比如神经元的功能都可能有影响，而且这些不同的因素之间还会相互作用到底他们如何相互作用，共同决定褶皱的几何结构现茬还没有人能说清楚。

萨德：一个问题明朗了又带来了更多的问题。

哈皮咬了一口核桃：所以我们不能闲着有好多问题等着我们去解決呢!

本文为头条号作者发布，不代表今日头条立场