打破传统认知！发现保存上万年的人脑

今天我们聊的内容可必须要“带脑子”来看。开个玩笑。但我们都知道，脑是我们最重要的器官之一。人在死之后，脑也被认为是最先分解的器官之一(yī)。考(kǎo)古(gǔ)学(xué)家(jiā)早(zǎo)就(jiù)发(fā)现(xiàn)，人(rén)类(lèi)的(de)软(ruǎn)组(zǔ)织(zhī)的(de)确(què)可以通过人为(wèi)或(huò)自(zì)然(rán)因(yīn)素(sù)保(bǎo)存(cún)下(xià)来(lái)。但(dàn)一(yī)直(zhí)以(yǐ)来(lái)，如(rú)果(guǒ)在(zài)考(kǎo)古(gǔ)记(jì)录(lù)中(zhōng)发(fā)现(xiàn)了(le)保(bǎo)存(cún)下(xià)来(lái)的(de)人(rén)脑(nǎo)，都(dōu)会(huì)被(bèi)认(rèn)为(wèi)是(shì)“非(fēi)同(tóng)寻(xún)常(cháng)”“非(fēi)常(cháng)罕(hǎn)见(jiàn)”的(de)发(fā)现(xiàn)。

但(dàn)在(zài)一(yī)项(xiàng)发(fā)表(biǎo)在(zài)《英(yīng)国(guó)皇(huáng)家(jiā)学(xué)会(huì)学(xué)报(bào)B》上(shàng)的(de)新(xīn)研(yán)究(jiū)却(què)挑(tiāo)战(zhàn)了(le)这(zhè)种(zhǒng)观(guān)点(diǎn)。通(tōng)过(guò)全面(miàn)的(de)梳(shū)理(lǐ)，研(yán)究(jiū)人(rén)员(yuán)发(fā)现(xiàn)，考(kǎo)古(gǔ)记(jì)录中保存的脑其实并没有那么罕见。

研究从过往的考古记录中，整理出了4405份保存好的人脑样本。这些脑来自世界各地，有的来自古埃及和朝鲜的皇室，有的属于英国和丹麦的僧侣，还有北极探险家、印加牺牲者、西班牙内战士兵等等。最古老的样本可以追溯到12000年前。

所有的这些脑都具有变色的组织，与活人的脑相比体积也往往更小，换句话说就是萎缩了一些。不过，根据环(huán)境(jìng)的(de)不同，每一份样本的变色和萎缩程度都各不相同。此外，这些脑的质地也有所不同，有的是干而脆的，有的是像豆腐一样黏糊糊的。

我们都知道，和骨骼不同，想要保存下人类遗骸的软组织更复杂。对软组织来说，通常有4种典型的保存机制，包括脱水、冷冻、皂化和鞣制。脱水和冷冻比较好理解(jiě)。皂(zào)化(huà)指(zhǐ)的(de)是(shì)脂(zhī)肪(fáng)转(zhuǎn)化(huà)成(chéng)了(le)类(lèi)似(shì)“尸(shī)蜡(là)”的(de)蜡(là)质(zhì)物(wù)质(zhì)，从(cóng)而(ér)得(de)以(yǐ)保(bǎo)留(liú)。而(ér)鞣(róu)制(zhì)则(zé)指(zhǐ)通(tōng)常(cháng)是(shì)遗(yí)骸(hái)和(hé)泥(ní)炭(tàn)一(yī)起(qǐ)形(xíng)成(chéng)一(yī)种(zhǒng)“沼(zhǎo)泽(zé)尸(shī)体”，有时候也叫“沼泽木乃伊”。

研究人员对比了数据库中的每份脑样本，与同一地区的历史气候数据，揭示了这4种机制相关的不同环境模式。我们来看一组数据：有1667份样本(běn)，也(yě)就(jiù)是(shì)37.8%的(de)人(rén)脑(nǎo)是(shì)通(tōng)过(guò)脱(tuō)水(shuǐ)保(bǎo)存(cún)下(xià)来(lái)的(de)。通(tōng)过(guò)冷(lěng)冻(dòng)而(ér)保(bǎo)存(cún)下(xià)来(lái)的(de)样(yàng)本(běn)约(yuē)占(zhàn)1.6%，也(yě)就(jiù)是(shì)70个(gè)。通(tōng)过(guò)皂(zào)化(huà)保(bǎo)存(cún)下(xià)来(lái)的(de)样(yàng)本(běn)数(shù)量(liàng)是1308份，约占29.7%，最后，通过鞣制而保存下来的只有32份，也就是0.7%左右。

当然，这种生物组织的分解涉及非常复杂的地球化学过程，因此保存机制之间可能存在重叠。举个例子，如果人脑同时暴露在寒冷干燥、寒风凛冽(liè)的(de)环(huán)境(jìng)中(zhōng)，它(tā)可(kě)能(néng)并(bìng)不(bù)是(shì)通(tōng)过(guò)“冷(lěng)冻(dòng)”或(huò)者(zhě)“脱(tuō)水(shuǐ)”的(de)某(mǒu)一(yī)种(zhǒng)机(jī)制(zhì)保(bǎo)存(cún)下(xià)来(lái)的(de)，更(gèng)准(zhǔn)确(què)地(de)说(shuō)或(huò)许(xǔ)应(yīng)该(gāi)是(shì)“冷冻干燥”。

除此之外，在新的研究中，研究人员还提出了第5种脑的保存机制，他们暂时(shí)将(jiāng)它(tā)标(biāo)记(jì)成(chéng)“未(wèi)知(zhī)”。如(rú)果(guǒ)你(nǐ)仔(zǐ)细(xì)算(suàn)一(yī)下(xià)我(wǒ)刚(gāng)刚(gāng)介绍的数据就会发现，还有三成的样本，也就是1328份样本，没有被归类，它们是通过未知的机制保存下来的。

更令人惊讶的是，在这1328份样本中，有大约1308份脑样本是遗骸中仅存的软组织(zhī)，也(yě)就是说，在这些遗骸里，只有脑部的软组织被保留了下来，没有肌肉、肾脏、皮肤等其他软组织。比如，在维多利亚时代的济贫院墓地出土了一份(fèn)大(dà)约(yuē)200年(nián)前(qián)的(de)样(yàng)本(běn)，这片墓(mù)地(de)曾(céng)遭(zāo)到(dào)严(yán)重(zhòng)的(de)水(shuǐ)灾(zāi)，而(ér)遗(yí)骸(hái)中(zhōng)除(chú)了(le)部(bù)分(fēn)脑(nǎo)部(bù)碎(suì)片(piàn)，没(méi)有(yǒu)找(zhǎo)到(dào)其(qí)他(tā)任(rèn)何(hé)软(ruǎn)组(zǔ)织(zhī)。

在(zài)考(kǎo)古(gǔ)记(jì)录(lù)中(zhōng)发(fā)现(xiàn)脑(nǎo)和其他器官一同被保存下来，这还说得通。但除了脑之外，没有任何其他软组织的情况，真的太出乎意料了。为什么其他软组织都腐烂消失，脑却依然“坚挺”？

对此，科学家还没有找到确切(qiè)的(de)答(dá)案(àn)。但(dàn)他(tā)们(men)怀(huái)疑(yí)，这(zhè)可(kě)能(néng)和(hé)器(qì)官(guān)的(de)化(huà)学(xué)组(zǔ)成(chéng)有(yǒu)关。我(wǒ)们(men)的(de)软(ruǎn)组(zǔ)织(zhī)中(zhōng)有(yǒu)蛋(dàn)白(bái)质(zhì)、脂(zhī)质(zhì)等(děng)有(yǒu)机(jī)物(wù)。只(zhǐ)有(yǒu)脑(nǎo)的(de)蛋(dàn)白(bái)质(zhì)和(hé)脂(zhī)质比例是1:1，这是独一份儿的。这个比例或许就是关键。因为当铁等金属进入混合物时，可以促使蛋白质和脂质融合在一起，并持续保存下来。也就是说，可能有一种专属于中枢神(shén)经系统的保存机制，让神经组织可以被长时间保存。

现在，研究人员正在使用新的工具，探索脑部保存的分子机制，希望能进一步揭开这个谜团。

对生物考古学家来说，这些保存下来的软组织无疑是他们珍贵的宝库。相比于只剩硬组织的遗骸，软组织通常能提供更深入、也更广泛的信息。

这项研究描述的这4000多份人脑样本，或许也能为我们提供一个窗口，了解人类早期进化。这还能帮我们更好地理解古代人的健康和疾病，以及人类认知和行为的演变，甚至带来对人类历史的新见解。

本文为·创作培育计划扶持作品

作者名称：沈雯

审核：梁前进 北京师范大学生命科学学院 教授

出品：中国科协科普部

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司