
为了把大屏塞进小机身,工程师把它折了起来——而进化在三亿年前就解决了同一个问题。(配图由AI辅助生成,下同)
2026年9月9日,苹果发布首款折叠屏手机iPhone Duo:合上是一块5.4英寸外屏,展开是一块7.6英寸内屏,两块屏幕比例一致、内容可等比缩放无缝切换。在这里,工程师面对的问题是空间:屏幕越大,机身就越难塞进口袋。于是他们引入折叠结构,把显示面积“折叠”进更小的体积。
但这不是什么新发明——我们也不是要讲领先发布折叠屏好几年的安卓生态,而是——进化在三亿年前就解决了同一个问题,并且方案就在你的颅骨里。实际上,大脑也面对同样的空间约束:大脑皮层厚度仅2~4毫米,若完全展开,面积可达2200~2500平方厘米(约0.22~0.25平方米),相当于一张小办公桌或4张A4纸;但它必须被塞进容积仅约1400毫升的颅腔里。于是,皮层在发育过程中通过折叠,形成隆起的脑回(gyri)和凹陷的脑沟(sulci),在不增加颅腔的前提下把表面积扩大了数倍。从某种意义上说,你的大脑就是自然界里最早的智能“折叠屏”。
1. 折叠的智慧
大脑皮层是高级认知的物质基础:感知、运动、语言、记忆、意识,几乎所有“人之所以为人”的功能,都分布在这层薄薄的灰质上。
皮层厚度有限,功能强弱主要取决于表面积。表面积越大,能容纳的神经元越多,功能分区也越精细。如果把成年人的大脑皮层展平,面积大约2200~2500平方厘米,厚度却只有2~4毫米;整个大脑约有860亿神经元,其中大部分集中在皮层。在颅骨这个“硬盒子”里,进化给出的最优解不是把脑子变大——而是把它折起来。
2. 隐秘的智慧
皮层折叠后,凸起的部分叫脑回,凹陷的部分叫脑沟。沟回不是随机皱褶,而是高度有序的功能地图:中央沟分隔运动区与感觉区,外侧沟分隔额叶与颞叶,枕叶沟回主导视觉,颞叶沟回主管听觉与记忆。
更关键的是,约2/3的大脑皮层表面积其实藏在脑沟里。也就是说,你看到的“核桃表面”只是冰山一角;沟槽内部才是真正密集排布神经元的区域。
3. 机制探索
皮层折叠不是随机揉成一团。研究者提出了两种互补机制:
● 差异生长模型
胎儿发育过程中,皮层外层(灰质)的生长速度远快于其下的白质。就像一块过度生长的外壳被限制在较小的核心上,这种差异产生压缩应力,当应力达到临界点,皮层就像受压的薄片一样发生屈曲——向外隆起形成脑回,向内凹陷形成脑沟。
● 张力假说
另一种观点认为,连接不同脑区的轴突束在生长时产生张力。为了最小化布线长度,功能联系紧密的脑区被“拉”到一起,形成脑回;联系较弱的区域之间则自然下陷,形成脑沟。
● 基因调控:FLRT1与FLRT3的发现
本世纪初的研究进一步发现,神经细胞的“黏性”也影响折叠程度。FLRT1和FLRT3基因编码的蛋白能增强发育中脑细胞之间的黏附。小鼠脑细胞表达较多FLRT蛋白,黏性较强,皮层折叠程度较低;人类脑细胞表达较少,细胞间黏性较弱,皮层反而更容易折叠。研究者敲除小鼠的FLRT1/FLRT3基因后,发现小鼠成年后大脑皮层变得更加褶皱——这直接证明:脑细胞黏性越低,皮层越容易折叠。

2200+cm²的皮层、2~4mm的厚度:折起来,是进化在“硬盒子”里给出的最优解。
参考文献:Del Toro D, Ruff T, Cederfjäll E, et al. Regulation of Cerebral Cortex Folding by Controlling Neuronal Migration via FLRT Adhesion Molecules. Cell. 2017;169(4):621-635.e16. doi:10.1016/j.cell.2017.04.012;Borrell V, Götz M. Role of radial glial cells in cerebral cortex folding. Curr Opin Neurobiol. 2014;27:39-46. doi:10.1016/j.conb.2014.02.007。
1. 大脑太“平滑”的灾难:“无脑回-巨脑回畸形(lissencephaly-pachygyria spectrum)”
● 无脑回畸形(lissencephaly,又称平滑脑)
是一种严重的大脑皮层发育畸形,表现为皮层几乎不形成脑回和脑沟,表面异常光滑。病因多为神经元迁移障碍:在胚胎发育过程中,神经元未能从脑室区正常迁移到皮层表面,导致皮层分层异常、沟回形成失败。常见致病基因包括LIS1(PAFAH1B1)、DCX、NDE1、TUBA1A等。
临床表现包括:重度发育迟缓、智力障碍;难治性癫痫,常从婴儿痉挛(West综合征)演变为Lennox-Gastaut综合征;肌张力异常、小头畸形、喂养困难;多数患儿预后差,生存期较短。发病率约为1/13,000–1/20,000。
● 巨脑回畸形(pachygyria)
与无脑回畸形属于同一疾病谱系,病变程度较轻:皮层有宽大、扁平的脑回和浅小的脑沟,但仍比正常脑回粗大、稀少。
2. 折得太多:多小脑回畸形(polymicrogyria,PMG)
与无脑回畸形相反,多小脑回畸形表现为皮层过度折叠,形成大量细小、密集的脑回,皮质分层紊乱。病因包括:宫内感染(如巨细胞病毒);宫内缺血、缺氧;遗传因素(如TUBB2B、PIK3CA、ADGRG1/GPR56等基因突变)。
临床表现包括:发育迟缓、智力障碍;癫痫(尤其难治性局灶性癫痫);运动障碍、语言障碍、假性球麻痹;约40%的难治性癫痫患儿可见此畸形。

折叠失常的三种病理形态:无脑回、巨脑回、多小脑回;对大脑而言,“该折的地方折、该平的地方平”才是关键。
参考文献:Dobyns WB. The clinical patterns and molecular genetics of lissencephaly and subcortical band heterotopia. Epilepsia. 2010;51 Suppl 1:5-9. doi:10.1111/j.1528-1167.2009.02433.x;Guerrini R, Dobyns WB. Malformations of cortical development: clinical features and genetic causes. Lancet Neurol. 2014;13(7):710-726. doi:10.1016/S1474-4422(14)70040-7;Koenig M, Dobyns WB, Di Donato N. Lissencephaly: Update on diagnostics and clinical management. Eur J Paediatr Neurol. 2021;35:147-152. doi:10.1016/j.ejpn.2021.09.013。
iPhone Duo的双屏协同,依赖的是机身中央的超精密铰链。大脑两个半球之间也有一座“生物总线”——胼胝体(corpus callosum)。
1. 胼胝体:2亿根神经纤维构成的“高速通道”
胼胝体是大脑最大的白质纤维束,由约2~2.5亿根神经纤维组成,负责左右半球之间的感觉、运动和认知信息传递。它让左脑的语言处理与右脑的空间感知实时同步,让右手弹钢琴时左手能配合节奏,让你既能“看懂文字”又能“理解语境”。
2. 裂脑人研究:切断“总线”之后
20世纪40年代,神经外科医生开始为严重难治性癫痫患者实施胼胝体切开术(callosotomy),以阻止癫痫放电从一侧半球扩散到另一侧。手术后,患者被称为“裂脑人(split-brain patients)”。加州理工学院心理学家和神经生物学家Roger Wolcott Sperry(罗杰·沃尔考特·斯佩里,推荐阅读:《神外历史上的今天|纪念一位诺贝尔医学奖得主》)及其同事Michael Gazzaniga对裂脑人进行了系统研究。他们发现:
√ 切断胼胝体后,左右半球可以独立感知、学习和反应;
√ 左半球主导语言、逻辑、分析;
√ 右半球在空间知觉、面孔识别、情绪加工上占优势;
√ 两侧半球各自构成相对独立的意识系统。
这一研究彻底改变了人们对大脑半球功能的理解,Sperry因此获得1981年诺贝尔生理学或医学奖。
3. 异手综合征:当“双屏”真的变成“两部手机”
胼胝体受损或切开后,部分患者会出现异手综合征(alien hand syndrome):一只手会做出不受意识控制的动作,仿佛身体里有另一个“人”在操控。典型表现是双手拮抗(intermanual conflict):一只手扣扣子,另一只手却去解开;一只手把食物送到嘴边,另一只手却把食物推开。
这正说明:胼胝体一旦断开,左右半球就无法协调,身体两侧真的会“各干各的”。iPhone Duo如果铰链失灵,两块屏幕会各自显示不同内容;人脑如果胼胝体断开,两只手也会各自执行不同指令。

2亿根纤维的“生物总线”:切断或损坏它,你可能收获“诺奖级”发现,也可能“左右手互博”。
参考文献:Sperry RW. Hemisphere deconnection and unity in conscious awareness. Am Psychol. 1968;23(10):723-733. doi:10.1037/h0026839;Sperry R. Some effects of disconnecting the cerebral heispheres. Nobel Lecture, 8 December 1981. Biosci Rep. 1982;2(5):265-276. doi:10.1007/BF01115112;Gazzaniga MS. The split-brain: rooting consciousness in biology. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014;111(51):18093-18094. doi:10.1073/pnas.1417892111;Scepkowski LA, Cronin-Golomb A. The alien hand: cases, categorizations, and anatomical correlates. Behav Cogn Neurosci Rev. 2003;2(4):261-277. doi:10.1177/1534582303260119。
iPhone Duo的折叠设计是工程学的杰作,但它只是对进化智慧的笨拙模仿。你的大脑比任何折叠屏都更薄、更皱、也更精密。它只有1.4千克左右,却把2200平方厘米以上的皮层折叠进颅骨;它有约860亿神经元、上百万亿突触;它的折叠不是装饰,而是由基因、物理、连接共同编排的功能地图。
太光滑会致病,折太多也会致病。左右半球既能独立工作,又必须靠胼胝体实时协同。下次翻开iPhone Duo享受大屏时,不妨多想一层:
你手指间那台精密的折叠设备,
正在向你头颅里那块折叠了三亿年的组织致敬。
在中文媒体报道中,iPhone Duo搭载的A20 Pro芯片被描述为配备“双16核神经网络引擎”、总计32核。这个营销点很容易让人联想到大脑的左右半球。但这里要辟一个流传甚广的谣:“左脑负责逻辑,右脑负责艺术”,这不过是一个被过度简化的神话而已。
裂脑实验确实发现左右半球在功能上存在差异:左半球更擅长语言、序列加工和逻辑推理;右半球更擅长空间知觉、整体加工和情绪识别。但Sperry本人强调,正常大脑是一个高度整合的系统,绝大多数认知任务都需要双侧半球协同完成。媒体和大众文化把“差异”压缩成了“对立”,把“优势”简化成了“专属”,最终演化成“左脑型人/右脑型人”的性格分类学。但现代神经科学已经明确:没有所谓“左脑人”或“右脑人”,两侧半球在几乎所有认知活动中都会参与。
真正决定认知能力的,不是半球“分工”,而是:
√ 皮层表面积有多大;
√ 神经元连接有多密;
√ 半球之间信息交换有多快。
A20 Pro的双神经引擎是为了并行计算;人脑的两个半球,也是为了并行处理+快速整合。

“差异”被压缩成“对立”、“优势”被简化成“专属”——而真实的大脑永远在双侧协同。
参考文献:Nielsen JA, Zielinski BA, Ferguson MA, Lainhart JE, Anderson JS. An evaluation of the left-brain vs. right-brain hypothesis with resting state functional connectivity magnetic resonance imaging. PLoS One. 2013;8(8):e71275. Published 2013 Aug 14. doi:10.1371/journal.pone.0071275;Corballis MC. Left brain, right brain: facts and fantasies. PLoS Biol. 2014;12(1):e1001767. doi:10.1371/journal.pbio.1001767。
如果iPhone Duo的折叠是为了“把大屏装进小口袋”,神经介入导管室里的折叠则是为了“把治疗器械送进细血管”。手机折叠的是屏幕,医生折叠的是金属、线圈和电极——两者共享同一套工程学思想:在狭窄区域压缩通过,再在目标位置展开成形。
1. 取栓支架:先折起来进脑,再展开抓血栓
急性大血管闭塞(LVO)导致的脑梗死,每分钟约有190万个神经元死亡——“time is brain”(时间就是大脑)的经典估算即来自对卒中后神经丢失速度的定量。而机械取栓的核心器械——取栓支架(stent retriever),作为一枚网状金属支架,其术前被压缩折叠进直径不足1毫米的微导管,须沿股动脉或桡动脉上行,抵达闭塞部位后再释放展开,接着嵌入血栓,最后连同支架和血栓整体撤出。根据目前指南推荐:对前循环大血管闭塞患者,若符合影像学标准,机械取栓可在发病24小时内进行;而静脉溶栓的黄金窗口则为4.5小时。
2. 弹簧圈与血流导向装置:把自己“折”进动脉瘤,或者让动脉瘤“折”回血管
弹簧圈栓塞术通过微导管把铂金丝绕成的螺旋——即一段被“折叠”起来的金属,一根根填入颅内动脉瘤腔内,从而诱发血栓形成,把鼓出来的血管薄弱部位封死。对于复杂动脉瘤,血流导向装置(flow diverter)则更进一步:把一段高密度金属网铺贴在载瘤动脉内壁,从而改变血流方向,使得瘤内血流减慢、血栓形成,最终导致动脉瘤萎缩愈合。
3. 支架电极:折叠的尽头是脑机接口
Synchron公司的Stentrode系统代表了一种更前沿的折叠思路:把电极阵列做在一枚血管支架上,经颈静脉送入颅内大血管,支架展开贴壁后,电极隔着血管壁“监听”运动皮层的神经信号,再通过无线传输把信号转化为数字指令。这意味着瘫痪、渐冻症(ALS)患者可能无需开颅,就能用意念操作电脑。截至2026年,Stentrode仍处于临床试验阶段,尚未成为常规疗法。(推荐阅读:《Synchron血管内脑机接口三项临床研究同步推进》)

取栓支架、弹簧圈、支架电极——导管室里的“折叠术”。
参考文献:Saver JL. Time is brain--quantified. Stroke. 2006;37(1):263-266. doi:10.1161/01.STR.0000196957.55928.ab;Goyal M, Menon BK, van Zwam WH, et al. Endovascular thrombectomy after large-vessel ischaemic stroke: a meta-analysis of individual patient data from five randomised trials. Lancet. 2016;387(10029):1723-1731. doi:10.1016/S0140-6736(16)00163-X;Nogueira RG, Jadhav AP, Haussen DC, et al. Thrombectomy 6 to 24 Hours after Stroke with a Mismatch between Deficit and Infarct. N Engl J Med. 2018;378(1):11-21. doi:10.1056/NEJMoa1706442;Molyneux AJ, Kerr RS, Birks J, et al. Risk of recurrent subarachnoid haemorrhage, death, or dependence and standardised mortality ratios after clipping or coiling of an intracranial aneurysm in the International Subarachnoid Aneurysm Trial (ISAT): long-term follow-up. Lancet Neurol. 2009;8(5):427-433. doi:10.1016/S1474-4422(09)70080-8;Brinjikji W, Murad MH, Lanzino G, Cloft HJ, Kallmes DF. Endovascular treatment of intracranial aneurysms with flow diverters: a meta-analysis. Stroke. 2013;44(2):442-447. doi:10.1161/STROKEAHA.112.678151;Oxley TJ, Opie NL, John SE, et al. Minimally invasive endovascular stent-electrode array for high-fidelity, chronic recordings of cortical neural activity. Nat Biotechnol. 2016;34(3):320-327. doi:10.1038/nbt.3428。
![]()
声明:脑医汇旗下神外资讯、神介资讯、脑医咨询、Ai Brain 所发表内容之知识产权为脑医汇及主办方、原作者等相关权利人所有。
投稿邮箱:NAOYIHUI@163.com
未经许可,禁止进行转载、摘编、复制、裁切、录制等。经许可授权使用,亦须注明来源。欢迎转发、分享。
投稿/会议发布,请联系400-888-2526转3。




