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研究表明，铅会杀死神经元（神经细胞），导致大脑变小。长期以来，人们一直假设，童年时期接触铅导致的大脑变化可能是认知能力差和犯罪行为发生率较高的原因。尽管很难理清种族、阶级和经济的混杂影响，但辛辛那提大学环境健康教授金·迪特里希最近的一项研究发现，儿童时期接触铅量最高的个体，他们的大脑体积最小，被捕次数也最多。
他说：“早期接触铅与前额叶皮质灰质（大脑中富含神经细胞体和突触的部分）的体积较小有关。“我们发现，执行功能关键区域的犯罪行为和体积损失，这可能不仅仅是巧合。”
情况可能如此，然而，包括人类在内的几种动物物种的新科学研究正在挑战仅凭大脑大小来衡量智力的观点。现在，科学家认为，决定智力的是大脑的内在组织以及突触（神经元之间传递神经冲动的通讯连接点）的分子活动。
两年前，南非约翰内斯堡金山大学健康科学教授保罗·曼格将拥有一个大型、几乎与人类大小相当的大脑，深受人们喜爱的宽吻海豚称为“比金鱼还笨”，引起了不小的轰动。
曼格说：“当你观察鲸类动物时，它们的大脑绝对很大。但是，如果你观察大脑的实际结构，它并不是很复杂。只有当大脑的其他部分组织良好以促进信息处理时，大脑的大小才重要。”
他认为，大脑内部的系统——神经元或神经细胞和突触是如何组织的——是决定信息处理能力的关键。曼格推测，鲸类动物的大脑之所以大，不是因为智力，而是因为有大量的脂肪神经胶质细胞（作为支持组织的非神经细胞），它们可能存在于为大脑内部的信息处理神经元在寒冷的水域中提供温暖。
阿拉巴马自然历史博物馆的脊椎动物古生物学家马克·乌亨和埃默里大学耶克斯国家灵长类动物研究中心研究鲸类动物和灵长类动物大脑进化的生物学家洛里·马里诺不同意这种观点。马里诺说，曼格的理论忽视了多年来行为证据，这些证据表明海豚是复杂的思考者。此外，她说，这些哺乳动物的大脑结构不寻常，功能图谱也不同，因此不能与其他物种进行比较。
马里诺认为，海豚独特的大脑组织可能代表了通向复杂智力的另一条进化路线，而突触中释放的分子可能会提供这种替代路径。
英国剑桥惠康信托桑格研究所的神经科学家赛斯·格兰特和英国北斯塔福德郡基尔大学医学院的生物信息学教授理查德·埃姆斯最近在《自然神经科学》上发表的一项研究表明，所有物种都具有在突触中起作用的相同基本蛋白质。
埃姆斯说：“如果我们和鱼类进行比较，我们的认知能力非常不同。但是，我们大致拥有相同数量的这些突触蛋白质。正是这些蛋白质的相互作用和基因复制的数量为更高级的认知功能提供了大脑构件。”
埃姆斯、格兰特和同事们都同意马里诺和乌亨的观点，即物种之间的智力和差异是由于突触水平的分子复杂性造成的。格兰特说：“基本的教条是，大脑的计算特性是基于神经元和突触的数量。但是，我们通过指出这些突触内的分子复杂性也很重要来修改了这一点。”
格兰特和埃姆斯研究了大约150种突触蛋白质在酵母、果蝇和小鼠的神经系统中的释放位置。他们发现，生产和分布模式的变化与更高级的大脑组织有关。
格兰特说：“你在酵母中发现的蛋白质是更可能在整个大脑中以均匀数量表达的那种蛋白质。它们奠定了基础，可以使用其他更具创新性的蛋白质的不同组合和表达来制造更多样化和不同的大脑区域。”他将这些分子蛋白质比作工具箱中的工具，有助于构建专业的大脑区域。他还说，随着时间的推移，这些蛋白质的不同相互作用、复制或缺失导致了人类前额叶皮层等区域的进化发展，这些区域参与了更高层次的执行功能，如计划和目标导向行为。
格兰特说，这一发现为科学家们提供了一种研究大脑进化和智力的新方法，也许更重要的是，这表明仅仅研究大脑大小对于理解认知能力几乎没有帮助。
格兰特说：“现在很明显，即使鸟类的大脑、神经细胞和神经连接相对较小，它们也具有出色的心理能力。但它们具有复杂的分子突触。” “我的感觉是，在未来10到20年里，我们对不同物种的心理能力的看法将发生根本性的改变。”
但是，大脑越大就越聪明的观点不会很快消失。尽管曼格不承认神经胶质细胞在智力中的作用，但对阿尔伯特·爱因斯坦大脑的死后解剖研究表明，这位科学天才的大脑与其他已故科学家的大脑的不同之处仅在于其神经胶质细胞与神经元的比例更高。但是，对爱因斯坦大脑组织和突触分子结构的进一步研究仍有待完成。