W长期以来，我们一直认为自己处于动物认知能力的顶峰。但这在许多非常重要的方面不同于处于进化的顶峰。正如马克·吐温在1903年指出的那样，假设进化是一条通向人类的漫长道路作为其最高成就，这与假设建造埃菲尔铁塔的全部目的是为了在塔尖涂上最后一层漆一样荒谬。此外，进化不是进步的同义词，而只是随着时间的推移而变化。人类甚至不是最年轻、最新进化的物种。例如，维多利亚湖是非洲五大湖中最年轻的湖泊，自大约14500年前充满水以来，已经出现了500多种新的cichlid鱼类。
尽管如此，我们的大脑还是有一些独特之处，使它在认知上能够思考自己的结构，以及它认为自己凌驾于所有其他大脑之上的原因。如果是我们把其他动物放到显微镜下，而不是反过来，1那么人类的大脑一定有其他大脑没有的东西。
纯粹的质量将是明显的候选人：如果大脑是生成有意识的认知，那么有更多的大脑应该只意味着更多的认知能力。但在这里，房间里的大象是，大象 - 一个比人类更大媒体的物种，但没有配备与我们的复杂和灵活性的行为。此外，通过更大的认知能力等同于较大的脑大小预先，所有的大脑都是相同的方式，从脑大小和神经元数之间的类似关系开始。但我的同事和我已经知道所有的大脑都没有成功。灵长类动物在其他哺乳动物上具有明显的优势，其位于事件的进化转弯，导致神经元在其脑中添加了神经元的经济方式，而不会在其他哺乳动物中看到的平均细胞大小的巨大增加。
我们也知道不同的大脑是由多少神经元组成的，所以我们可以用“更多的大脑”来进行测试。不管大脑的大小，神经元的数量都是很明显的候选者，因为如果神经元是产生有意识认知的东西，那么拥有更多的神经元就意味着更多的认知能力。的确，尽管物种之间的认知差异曾经被认为是定性的，一些认知能力曾经被认为是人类独有的，但现在人们认识到，人类和其他动物之间的认知差异是一个程度问题。也就是说，它们是数量上的差异，而不是质量上的差异。
非洲象的大脑重量是我们的三倍多，它的神经元真的比我们的大脑多吗?
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我们的工具使用非常复杂,我们甚至设计工具,使其他工具,但黑猩猩使用树枝作为工具去挖白蚁,猴子学会使用耙达到食物不见了,和乌鸦不仅形状电线作为工具来获取食物,但后来也让他们安全的重用。心理学家艾琳·佩珀伯格养的非洲灰鹦鹉亚历克斯学会了产生象征物体的单词，而黑猩猩和大猩猩，尽管它们由于解剖学上的原因不能发声，却学会了用手语交流。黑猩猩可以学习等级顺序:它们玩游戏时，必须按前面显示的数字升序触摸方块，它们做得和受过高度训练的人类一样好，一样快。黑猩猩和大象合作去获取遥远的食物，这些食物单靠它们的努力是够不到的。黑猩猩，以及其他灵长类动物，似乎会推断他人的心理状态，这是表现出欺骗行为的必要条件。就连鸟类似乎也知道别人的心理状态，因为喜鹊会在旁观者在场时公开藏起食物，等旁观者离开后，就会把食物取出并转移到一个秘密地点。黑猩猩、大猩猩、大象、海豚和喜鹊似乎都能在镜子里认出自己，它们用镜子检查自己头上的一个可见标记。
这些是证明非人类物种的认知能力的基本发现 - 但是这种单一观察不适用于我们需要做出的跨物种比较的类型，如果我们要了解它是关于大脑的内容这允许一些物种来实现超出别人的认知壮举。在这里，我们遇到另一个问题，此时最大的问题：如何测量大量物种中的认知能力，并以一种在所有这些物种上产生相当的测量的方式。
对自我控制测试的2014年研究，一种认知能力，依赖于脑皮质的前额外部分，其中许多动物物种 - 大多数灵长类动物，也是小啮齿动物，狗般的食肉动物，亚洲大象和品种鸟类。他们发现，在自我控制的测试中与正确性能的最佳相关性是绝对的大脑体积 - 除了亚洲大象，尽管在该集合中最大的脑电图，但在任务中失败了失败。从“它并不关心食物或任务”来“它不关心食物或任务”来说，“它享受不关心的令人讨厌的理解者。”(I like to think that the reason why it’s so hard to train monkeys to do things that are easily learned by humans is their dismay at the obviousness of the task: “C’mon, you want me to move to do just that? Gimme something more challenging to do! Gimme videogames!”)
然而，对我来说最有趣的可能性是，非洲象的大脑皮层中可能没有所有的前额叶神经元，它们无法解决像研究中那样的自我控制决策任务。一旦我们认识到灵长类动物和啮齿类动物的大脑是不同的，它们的大小有不同数量的神经元，我们就预测非洲象的大脑皮层可能只有30亿个神经元，小脑可能只有210亿个神经元，而我们的大脑皮层和小脑可能只有160亿和690亿个神经元，尽管它比老鼠的大脑大很多。
另一方面，如果它像灵长类动物的大脑一样构建，那么非洲象的大脑皮层可能有620亿个神经元，小脑可能有1590亿个神经元。当然，大象既不是啮齿动物，也不是灵长类动物；它们属于非洲兽亚目，象鼩和金鼹鼠这样的一些小动物也属于非洲兽亚目。我们已经研究并确定，它们的大脑实际上与啮齿动物的大脑非常相似。
这里有一个非常重要的测试:非洲象的大脑，重量是我们的三倍多，真的比我们的大脑有更多的神经元吗?如果真的是这样，那么我的认知能力取决于神经元绝对数量的假设就会被推翻。但是如果人类的大脑仍有许多比更大的非洲象大脑神经元,那么将支持我的假设,最简单的解释人类非凡的认知能力是大脑神经元的数量,等于没有其他,无论大小的大脑。特别是，我认为人类的神经元数量比非洲象的大脑皮层要多。
我的预期背后的逻辑是认知文献，它们长期以来一直将大脑皮层（或者更准确地说，大脑皮层的前额叶部分）视为高级认知抽象推理、复杂决策和未来规划的唯一场所。然而，几乎所有的大脑皮层都通过将皮层和小脑信息处理相互联系起来的回路与小脑相连，越来越多的研究表明小脑参与了大脑皮层的认知功能，这两种结构协同工作。而且，由于这两种结构共同占据了大脑中所有神经元的绝大多数，因此认知能力应该与整个大脑、大脑皮层和小脑中的神经元数量具有同等的相关性。
这就是为什么我们对非洲大象大脑的调查结果结果比预期更好。
以加仑计的脑汤
大脑半球的非洲象的重量超过2.5公斤,这意味着它将显然必须切成数百个小块进行处理和计算将大脑变成汤来确定神经元内部使用的块的数量不超过3 - 5克的组织。我希望切割是有系统的，而不是随意的。我们之前用熟食切片机把人类的大脑半球切成这样一系列的薄片。这台切片机在分离脑皮层回方面非常出色，但它有一个主要缺点:太多的人脑物质留在了它的圆形刀片上，排除了对半球细胞总数的估计。如果我们想知道大象大脑半球的神经元总数，我们必须用手把它切成更厚的薄片，以将最终的损失降到可以忽略不计的程度。
如果手持式屠刀可以胜任这项工作，为什么还要花10万美元呢？
于是这一天就从五金店开始了，我和女儿(刚刚开始学校放假)去找l型支架，它是用来切割大象半球的结实、扁平、规则的框架，还有我一只手能握着的最长的刀。(对于一个年轻的青少年来说，这是一个不容错过的机会，多年后，他可以说，“嘿，妈妈，还记得我们切大象大脑的那天吗?”)我们首先锯掉了l型支架的结构加固，然后把大象的大脑装进去。当然，有价值10万美元的机器可以完美地完成这项工作，但为什么要花那么多钱，一个手持屠刀就可以做得足够好了?
我在台面上铺设了半球，在两个l-trackets内框架。一名学生在用左手握住半球并用右手切成右手，牢牢地切下了左右的框架，在前后运动中掌握了。几个削减后，也进入了后半部分和小脑，我们有一个完全切片的大象大脑“面包”躺在我们的台面上：16个部分通过皮质半球，八个穿过小脑，加上整个脑干和整个脑干巨大的20克嗅灯泡（大鼠大脑的10倍）分开撒谎。
接下来，我们不得不分离内部结构 - 纹状体，丘脑，海马 - 从皮质切割，然后将皮质切成较小的碎片以进行加工，然后将这些部分中的每一个分成灰色和白质。总而言之，我们有381片组织，其中大部分仍然比5克更大的时间，我们可以一次处理。到目前为止，我们已经处理过的组织。一个人单独工作和处理每天一块组织需要很好的一年 - 不间断 - 完成工作。这显然必须是团队的努力，特别是如果我想在不超过六个月的情况下获得结果。但是，即使有一群小型本科生，它也在花费太多：两个月的时间才通过并且只处理了脑半球的十分之一。必须要做些事情。
资本主义伸出了援手。我做了一些计算，意识到我有大约2500美元可以节省——大约每克组织需要处理1美元。我召集了团队，向他们提出了一个提议:任何人都可以提供帮助，每个人都将获得相同数额的经济奖励。很快就形成了小规模的合作关系，一个学生做研磨，另一个做计数，双方分享收益。它工作的奇迹。我丈夫会参观实验室，敬畏地看着坐在长凳上的一群学生，一边工作一边兴致勃勃地聊天(在那之前，他们大多是轮班工作，因为实验室很小)。Jairo Porfírio接手了大量的抗体染色，我在显微镜下做了所有的神经元计数——在不到六个月的时间里，我们按照计划处理了整个非洲象的大脑半球。
胜者是…
Lo和Beold，非洲大象大脑具有比人类大脑更多的神经元。而不仅仅是几分：全部三次神经元数量，2570亿到860亿神经元。但是 - 这是一个巨大的，巨大的“但是”但是“将98％的神经元在大脑后部位于小脑中。在我们到目前为止的每一种哺乳动物中，小脑浓缩大部分脑神经元，但从未超过80％的脑子。大象脑内神经元的特殊分布在整个脑皮层本身中留下了相对微薄的56亿神经元。尽管非洲大象脑皮质的规模，但它的56亿神经元相比之下，普及的160亿个神经元集中在更小的人体脑皮层中。
所以这是我们的答案。不，人体大脑没有更多的神经元，比大的大象大脑 - 但人类脑皮质有几乎是许多神经元的三倍，作为大象的大量大脑皮质的两倍。除非我们准备好承认大象，除非在其小脑中有三倍的神经元（因此，在其大脑中），必须比我们人类更能认知，我们可以排除神经元总数的假设小脑以任何方式限制或足以确定大脑的认知能力。
那么，只剩下大脑皮层了。大自然已经完成了我们需要的实验，将大脑皮层的神经元数量与小脑的神经元数量分离开来。人类大脑优于大象大脑的认知能力可以简单地——也只能归结于——大脑皮层中数量惊人的神经元。
虽然我们没有对比较所有哺乳动物物种所需的认知能力的测量，或者至少那些我们的皮质神经元数量，我们可以基于这些数字进行可测试的预测。如果脑皮质中的神经元的绝对数是对物种认知能力的主要限制，那么我的预测通过基于脑皮质中的神经元数量的认知能力的物种排名将是这样的：
这比当前基于大脑质量的排名更直观合理，该排名将长颈鹿等动物置于许多灵长类动物之上，如下所示：
事实证明，有一个简单的解释，对人类大脑如何单独，它可以与其进化的限制中的其他同时，但却与赋予我们的能力如此不同，但要思考我们的能力自己的材料和形而上学起源。首先，我们是灵长类动物，这赋予人类大量神经元包装成小脑皮质的优势。其次，由于我们的祖先推出的技术创新，我们逃脱了充满活力的约束，使所有其他动物限制在较少数量的皮质神经元中，这些皮质神经元可以通过野外的生饮食提供。
那么我们没有别的动物是什么？我说，脑皮层中最大的神经元数量是最大的神经元数量，我不可能达到其他物种。我们做了什么，绝对没有其他动物，我相信我们首先允许我们积累这一值得注意的神经元？我们煮我们的食物。休息 - 所有技术创新都是通过这种突出的神经元在我们的脑皮层中实现的，以及随后的文化传播，这些创新使得螺旋转变为向上移动的能力转变为历史。
Suzana Herculano-Houzel是巴西神经科学家。她是一位副教授，联邦里奥德·杰尼罗联邦政治科学研究所的比较解剖学实验室负责人。
摘自人类优势：对我们的大脑如何变得显着的新了解由Suzana Herculano-Houzel于本月由麻省理工学院出版社出版。保留所有权利。
