社交网络很重要:朋友会增加你的大脑容量

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


新的研究证实,社会复杂性丰富了认知增长。拥有更多的Facebook好友真的能让你更聪明吗?

面对现实吧,作为一个物种,我们痴迷于我们自己。我们中的绝大多数人把时间花在工作或学校,在那里,我们的大量时间不是用来讨论当天的重要问题,而是用来讨论彼此个人生活的八卦细节。然后我们回家,只是登录Facebook、Twitter或Google+等社交网络服务,继续我们未完成的事情。在这方面,我们是非常典型的灵长类动物。我们的大多数类人猿亲戚,特别是我们的大猿亲戚黑猩猩和倭黑猩猩,最喜欢做的事情莫过于密切关注它们群体中其他成员在做什么。但我们这个物种把这种专注更推进了一步。

人类是灵长类动物中最具社会性的,并且是我们这个目中群体规模最大的物种。在我们存在的约90%的时间里,我们生活在狩猎采集社会中,人口可能聚集在150-200人左右。相比之下,狒狒以平均约50人的群体成员远远落后。现在,由于现代工业农业,我们这个物种已经将这一范围扩大到数百万,这一发展给我们的略高于平均水平的灵长类大脑带来了相当大的压力。当然,所有生物都需要成功地预测和驾驭它们的环境,以便将它们的基因传递给下一代。只是当许多个体同时在同一个环境中互动时,这变得越来越复杂。仅仅是跟踪这些关系就需要相当多的时间和精力,更不用说脑力了。


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在20世纪90年代,英国进化人类学家罗宾·邓巴提出了一个被称为社会脑假说的想法。他发现,生活在最大社会群体中的哺乳动物通常具有最大的新皮质与大脑之比。由于新皮质——主要由形成我们哈密瓜大小的思维物质最外层“皮层”的灰质组成——与感觉知觉和抽象推理有关,邓巴假设,群体生活的需求导致了一种选择压力,促进了新皮质的增长。

2009年,我与杜克大学的同事埃文·麦克莱恩、南希·巴里克曼和克里斯汀·沃尔在《人类进化杂志》上共同撰写了一项研究,该研究发现,狐猴(一种链鼻亚目灵长类动物,在大约7500万年前与类人猿和猿猴共享一个共同祖先)的相对大脑大小和群体大小之间没有关系。然而,对于这些最近进化出的类人猿来说,数据与邓巴的解释非常一致(见下面的图 1)。

灵长类动物,尤其是人类,之所以是如此好的社会合作者,是因为我们可以同情他人,并协调我们的活动以达成共识。这也是使我们如此具有欺骗性的原因,允许我们通过故意让其他群体成员认为我们会以一种方式行事,而我们的实际计划却截然不同,从而操纵他们。因此,一个成功的灵长类动物是能够跟踪这些行为中的微妙细节并预测其潜在结果的人。

但这其中存在着鸡生蛋还是蛋生鸡的问题。我们怎么知道是社交网络促进了新皮质的增长,还是灰质的扩张只是允许了这些社交网络的扩张?《科学》杂志11月4日刊登的一项新研究通过将猴子安置在不同大小的群体中来解答这个问题,以找出它们的皮质灰质是否随着个体数量的增加而增加。由英国牛津大学的杰罗姆·萨莱和马修·拉什沃思领导的神经科学家团队随机将34只恒河猕猴分配到不同的社交群体中,群体大小从1到7不等。研究人员在猴子被安置到各自的群体之前以及一年多之后,对23只猴子的大脑结构进行了磁共振成像(MRI)扫描。

他们的分析揭示了猴子的社交网络规模与参与社会认知(例如颞上沟中段、前额叶皮层前部以及额叶和颞叶皮层)区域的新皮质灰质增加之间存在清晰的线性关系。先前的研究表明,这些区域对于各种社会行为非常重要,例如解读面部表情或身体姿势、“心理理论”以及预测其他群体成员的行为。总体而言,猴子的灰质扩张从其社交网络的每个额外成员增加了3-8%(取决于大脑区域)。换句话说,生活在社会复杂性最高的群体中的猴子比单独饲养的猴子平均多了20%的新皮质增长。

为了确保大脑增长的增加与更成功的社会行为相对应,研究团队还测试了灰质体积与猴子在群体中的等级之间是否存在关联(与许多其他灵长类动物一样,恒河猕猴中的等级是生殖成功的一个强有力的预测因素)。研究人员再次发现,猴子的优势行为与它们新皮质关键区域的增长之间存在3比1的线性关系。这意味着存在个体(潜在的遗传)差异,使得某些猴子比生活在相同环境中的其他群体成员经历更大的新皮质增长。这强烈表明,正是较大的社交网络的认知需求导致了灵长类动物有益于社会行为的大脑区域的增长。

“因此,社交网络规模会导致大脑结构和功能的变化,”萨莱说。“大脑解剖结构的个体差异应该对个体在社会群体中的成功产生影响。”至关重要的是,这些个体差异在四个多月内保持一致。某些个体恰好更适合应对较大社交群体的需求,但他们必须首先生活在那种环境中,他们的自然能力才能显现出来。

这提出了一个发人深省的问题。个体差异是自然选择运作的原始材料。但在一个快速变化的环境中——就像自从10,000年前农业发明以来许多人类社会一样——将会出现许多新的适应机会,这些机会在人类进化的绝大部分时间里可能从未存在过。想想那些通过小说家、DJ或计算机程序员的技能成功地开创事业(并拥有大家庭)的人。他们的某些技能肯定根植于我们人类进化的悠久历史,但其他部分在当下以外的任何其他时间都可能几乎没有任何适应性价值。

这正是《皇家学会学报》上个月发表的一项研究的重点,该研究调查了另一种形式的社会行为的生物变异性:在线社交网络。在伦敦大学学院认知神经科学研究所的Ryota Kanai和Geraint Rees领导的神经科学家和人类学家之间的合作中,研究人员对社交媒体用户,特别是Facebook,进行了与区分某些社会性猴子和其他猴子相同的生物变异性调查。

“这些服务允许个人表达并使他们的友谊网络可见,”卡奈解释说,“并且很明显,这种网络的规模存在相当大的差异。”

通过比较个体之间及其在线朋友圈大小、真实世界的朋友以及参与社会行为的新皮质大脑区域的大小之间的差异,研究人员能够确定三个新皮质区域的体积与该个体的Facebook好友数量之间存在很强的相关性。至关重要的是,这些大脑区域(右侧颞上沟、左侧颞中回和内嗅皮层,先前与社会知觉和联想记忆有关的区域)与这些个体的真实世界社交网络没有关系。只有一个区域,即杏仁核,显示出灰质密度与两种形式的社交网络之间存在相关性。其他大脑区域似乎完全是为网络而生的。

然而,与对猴子社交网络的研究不同,没有办法确定是个体的Facebook好友数量推动了这种新皮质的增长,还是实际上恰恰相反。但鉴于功能上的相似性,这是一个很诱人的结论。难道是网络技术允许一些人表达(并扩展)一种出于其他适应性原因而出现的社会行为形式,但直到现在才被充分利用吗?

鉴于自我任命的文化守护者经常发出警告,他们认为我们对在线网络的日益依赖是以牺牲现实世界为代价的危险,我们实际上可能正在增强未开发的潜力这一可能性是一个令人耳目一新的想法。然而,与此同时,在确定之前最好还是不要将这个消息分享给任何其他灵长类动物。我最不需要的就是一群毛茸茸的脸挤满我的墙。我连维护我的在线朋友圈就已经够费劲了。

参考文献

Sallet, J., Mars, R., Noonan, M., Andersson, J., O'Reilly, J., Jbabdi, S., Croxson, P., Jenkinson, M., Miller, K., & Rushworth, M. (2011). 社交网络规模影响猕猴的神经回路,《科学》334 (6056), 697-700. DOI: 10.1126/science.1210027

Kanai, R., Bahrami, B., Roylance, R. and Rees, G. (2011). 在线社交网络规模反映在人类大脑结构中,《皇家学会学报B:生物科学》,2011年10月12日在线发表。DOI: 10.1098/rspb.2011.1959

Dunbar, R.I.M. and Shultz, S. (2007). 社会大脑的进化,《科学》317 (5843), 1344-1347. DOI: 10.1126/science.1145463

MacLean, E.L., Barrickman, N.L., Johnson, E.M. and Wall, C.E. (2009). 狐猴的社会性、生态学和相对大脑大小,《人类进化杂志》56 (5), 471-478. DOI: 10.1016/j.jhevol.2008.12.005

About Eric Michael Johnson

I grew up in an old house in Forest Ranch, California as the eldest of four boys. I would take all day hikes with my cat in the canyon just below our property, and the neighbor kids taught me to shoot a bow and arrow. I always loved reading and wrote short stories, poems, and screenplays that I would force my brothers to star in. A chance encounter with a filmmaker from Cameroon sent me to Paris as his assistant and I stayed on to hitchhike across Europe. Nearly a year later, I found myself outside a Greek Orthodox Church with thirty Albanian and Macedonian migrants as we looked for work picking potatoes.

After my next year of college I moved to Los Angeles to study screenwriting and film production. My love of international cinema deepened into larger questions about the origins of human societies and cultures. I entered graduate school with a background in anthropology and biology, joining the world-renowned department of Evolutionary Anthropology at Duke University to pursue a PhD in great ape behavioral ecology. But larger questions concerning the history and sociology of scientific ideas cut my empirical research short. I am now completing a dissertation at University of British Columbia on the intersection between evolutionary biology and politics in England, Europe, and Russia in the nineteenth century. In 2011 I met the economist and Nobel Laureate Amartya Sen whose work inspired my award-winning research.

My writing has always been a labor of love and a journey unto itself. I have written about the hilarity that ensues once electrodes are stuck into your medial ventral prefrontal cortex for Discover, the joy of penis-fencing with the endangered bonobo for Wildlife Conservation, and the "killer-ape" myth of human origins from Shakespeare's The Tempest to Kubrick's 2001: A Space Odyssey for Times Higher Education. My work has appeared online for Wired, PLoS Blogs, Psychology Today, Huffington Post, SEED, ScienceBlogs, Nature Network and a host of independent science related websites. I have appeared four times in The Open Laboratory collection of the year's best online science writing and was selected the same number as a finalist for the Quark Science Prize, though better writers have always prevailed. I am currently working on my first book.

If I am not engaged in a writing or research project I spend time with my young son, Sagan. Whenever I get the chance I go on backpacking trips in the mountains of British Columbia or catch the latest film from Zhang Yimou, the Coen Brothers, or Deepa Mehta. To this day one of my favorite passages ever written is from Henry David Thoreau's Walden where he describes an epic battle between ants in Concord, an injured soldier limping forward as the still living heads of his enemies cling to his legs and thorax "like ghastly trophies at his saddle-bow." Thoreau helped fugitive slaves to escape while he mused on the wonder and strange beauty of the natural world. Not a bad way to spend an afternoon.

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