《重塑大脑 重塑人生》2220

一本讲大脑可塑性的经典书,收获很明显。先是在张朝阳和俞敏洪的对谈中提到了这个话题,最近的科学研究结果,也有很多相关的书籍。大脑的可塑性告诉我们后天努力是十分重要的,也是主观能动性作用发挥的生物学基础。很有帮助。按惯例做些摘录。

大脑有一项很重要的能力,即决定一件事要花多久时间,所谓的“时间处理”。假如你不能决定这个事件要持续多久,你就不能作出恰当的动作,得到恰好的视、听知觉或作出恰当的预测。

关键期的可塑性及成人的可塑性差别在:关键期时,大脑只要接触到外面世界的刺激就可以改变,因为学习的机制是一直开着的。

这个学习机制一直保持开着的状态是有生物上的原因的,因为婴儿不可能知道什么将会是生活上重要的东西,所以他对所有东西都很注意。只有大脑已经有点组织了,他才知道什么是该注意的,什么是不重要的。

人的学习是有时机的,关键期的学习机制很重要,所以很重要的生活经验是在应有年龄做合适的事情。

BDNF最后的一项功能是当它已经完成重要神经联结的强化后,会帮忙关掉关键期。一旦主要的神经回路连接完毕,这个系统需要的是稳定,所以可塑性就比较少。当BDNF分泌得很多时,它会关掉基底神经核的开关,结束不花力气、轻松学习的神奇学习时代,后来,这个神经元只有在关键时,惊异的或新奇的东西出现时,或是我们努力用心专注去学习时才会再被活化。这也解释了自闭症的高癫痫比率:因为BDNF的过早大量分泌,他们的大脑地图还未分化完成,这么多大脑的联结都还没有区分好、增强好、固定好,一旦有几个神经元发射,会带动全脑乱活化。

BDNF蛋白的重要性,关掉学习机制,过多的BDNF反而会导致癫痫。

这个研究打开了生命后期高速学习的可能性。现在可以用电极的方式启动基底神经核,或用注射某种生化物质,或用药物的方式来活化这个基底神经核,你很难想象会有人不被这个新科技所吸引,因为它可以使你相当轻松地学会科学、历史,或某一种专业,你唯一需要做的只是暴露在那个环境之下而已。“刺激基底神经核可以使它再活化来帮助大脑受伤的病人,使那些失去阅读、书写、说话或走路能力、不能再学习的病人(因为他们不能集中注意力),有一个再生的机会。

药物、电极等方式可以重新开启学习机制,这也是适应未来的好方式。

当我们到70岁时,我们已经有50年没有系统化地去动用调节可塑性的系统了。这是为什么老年人学习新语言是很好的事,它增进并维持记忆的能力。因为学习新语言需要全神贯注,它会启动可塑性的控制系统,使系统保持良好状态,对所有东西的记忆都能登记得很清晰。

老年人多学新东西、多学语言可以减缓衰老,不断学习新东西还是有价值的。

“我们创造了这个很奇怪的情境,我们使人们活得很长,长到一半的人会活到不知道自己是谁才过世,我们必须想办法来延长人的心智生命,使它跟人的身体生命一样长才行。”

“Posit Science在《美国国家科学院院刊/PNAS》发表了它的第一份报告。他们发现60~87岁的老年人,经过一天一小时,一周5天,8~10周的听觉记忆训练后,他们的记忆从一般70岁老年人的记忆提升到五六十岁的记忆,所以许多人将他们记忆的时钟往回拨了十年左右,有的人甚至可以拨回25年。”

学习让人年轻,要保持年轻和活跃的思维、持续的学习。

人们穿了几十年的鞋子,限制了从脚到大脑感觉的回馈,假如我们是打赤脚,我们的大脑会从脚踩在不同的地面上得到很多的回馈,鞋子是一个相当平扁的平台,把刺激分散掉,而且我们现在走的路面越来越人工化,越来越平坦,这使我们大脑脚底地图的分化越来越不显著。于是我们开始使用拐杖、走路器,或其他帮助我们平衡的东西,我们用补救的方法而不是去练习大脑退化的系统,就加速了这个系统的衰退。

这是个很有意思的现象。鞋子带来了舒适,却把人通过脚感知脚底地图的功能不知不觉中禁掉了。

浪漫的爱一直到12世纪才得到社会的支持,在贵族和欧洲皇宫中开始流行开来,一开始是没有结婚的男士和已婚的妇女,不是通奸就是精神上的爱恋,通常结局都很凄惨。只有在个人主义盛行、民主观念出现后,人应该有权力选择自己的配偶、婚姻自主的观念才慢慢为人接受,承认爱情是一种自然的感情,是人不可分割的一部分。

许多人花大价钱买的精致美味食物其实是他们小时候痛恨的食物,这些喜好是需要培养出来的。在英国伊丽莎白女王一世的时代,人们迷恋身体的味道,女人把削了皮的苹果放在腋下,直到苹果吸收了她身体的体臭和汗味才换掉,然后把这个吸了她体臭的苹果送给她的情人,美其名曰“爱的苹果”,让他在离开她之后,可以借着嗅这个苹果来思念她。”

爱情居然都是新生事物。喜好是需要培养的。

色情对成人的影响其实也很大,因为成人仍然有可塑性,那些看色情录像带的人根本不知道他们的大脑已经被色情片重新塑造过了。色情从业者说他们提供健康的快乐,使人们从性的紧张中得到解放,但是他们提供的其实是会上瘾、有耐受性、最后会减少快乐的东西。

人可以对赌博上瘾,甚至对慢跑上瘾。一个上瘾的人失去控制行为的能力,迫切地、不顾一切地寻求那个东西,完全不管负面的后果为何,他们会发展出耐受性,所以会需要更多的刺激来达到同样的满足感,假如他们不能完成这个上瘾的行为,就会产生戒断症状。所有的上瘾都跟大脑的神经可塑性有关,这些改变是长期的,有时是终身的。对已经上瘾的人来说,浅尝辄止是完全不可能的,他们必须完全避开上瘾的行为或使他上瘾的那个东西。”

对成瘾性的新理解,不只是会重新塑造我们的大脑,还会发展出持续的耐受性。

上瘾的人、狂躁的人、坠入爱河的人都对未来充满了希望,都对可能带给他们快乐的东西非常敏感,如鲜花、新鲜的空气、一个友善的手势都使他们对人类充满了感恩,虽然以前这些东西他们可能不屑一顾,但是他们对未来的预期降低了快乐中心的阈,世界上每一样东西都变得如此美好。我把这种情绪叫作“全面性的快乐感”(golbalization)。

 人在恋爱时,这种全面性的快乐感是很强烈的。在情人的眼光中,世界一切都很美好,情人当然更不可能有任何缺陷。我认为爱情之所以是这么有力量的可塑性改变催化剂,原因之一就在于快乐中心这么容易就活化,使这个人不但用浪漫的眼光来看他的爱人,同时用浪漫的眼光来看整个世界。因为我们的大脑感受到多巴胺大量地涌出,而多巴胺固化大脑的改变,所以我们在恋爱阶段所感受到的任何快乐经验,任何与这个快乐经验有关的联结都深深印入我们脑海中,不会忘记了。

全面性的快乐,让人乐观、自信。爱情可以让这个快乐中心活化,观点改变世界。

全面性的快乐感不但使我们从世界中得到更多的快乐,同时使我们比较不容易感受到痛苦、不愉快等负面的情绪。希思的实验显示当我们的快乐中心活化时,会使旁边的痛苦中心和厌恶中心难以活化,过去会使我们不高兴的东西在谈恋爱时反而不会了。我们很喜欢谈恋爱,不只是它使我们很容易就感到快乐,还因为它使我们不容易感到不快乐。

所以爱其实是有化学机制的,而浪漫的阶段其实反映出的是我们大脑的改变,不但是在获得爱情的极乐状态时,同时也在失恋的极端痛苦时。他描述了一个近似“陶醉在浪漫”中的情绪状态:人们觉得心情很好,整晚说话说个不停,有无限的精力、性欲、自尊、自信、热情,但因为他们觉得什么都很好,判断力就不行了。这些都是提升多巴胺的药物(如可卡因)造成的。最近以功能性核磁共振(functional magnetic resonance imaging,fMRI)扫描正在看爱人相片的人,大脑中有最多多巴胺受体的地方活化了,情形跟吸食可卡因的人一样。”

爱情活化快乐中心,抑制痛苦中心。浪漫是有底层的生物学化学基础的。

在科学上,“去学习”(unlearning)还是一个相当新的观念,因为可塑性是有竞争性的,当一个人发展出新的神经回路时,这个回路会变得很有效率,自给自足,就像习惯一样,很难去除或是去学习。假如我们只强化而不去除,我们的神经回路会饱和,实验证据显示忘记或去除现有的记忆是一个必要的行为,让新的记忆在我们的回路中有空间生存。当我们从一个发展阶段进阶到另一个阶段时,去学习是必要的。在青春期的后期,女孩子离开家去上大学,她跟她的父母都要经过一段悲伤和大量的大脑改变,因为他们要改变旧的情绪习惯、日常生活的惯例以及自我的形象。

去学习、忘记也是很重要的能力。所以凡事一定要往前走、往前看,不要固守过去,要去学习、主动忘记,才能更好习得新的本领。

弗里曼认为当我们对情人作出承诺时,大脑中的神经调节器——催产素(oxytocin)会释放出来,让现行的神经联结融化,从而能接受更大量的改变。催产素有时被称为承诺的神经调节器,因为它强化哺乳类动物的关系联结。

催产素并不是在第一只小羊出生时就分泌的,只有在小羊都生出来以后才分泌。这表示催产素扮演着橡皮擦的角色,把母亲和第一只小羊之间的联结擦掉,使母亲可以跟第二只小羊形成联结。催产素可以把习得的行为擦洗掉,这已经使科学家称它为“失忆荷尔蒙”(amnestic hormone)。弗里曼认为催产素融化了原来负责依恋作用的神经联结,使新的联结可以形成。在这个理论里,催产素并没有教父母亲如何去带孩子,它也没有使恋人互相配合或对彼此温存,它是让他们可以学习新的行为模式。

催产素可以擦出习得行为,让人往前走。经历爱情,彼此承诺,彼此放入心扉,是需要催产素的。

可塑性使我们的大脑有独特性,因为我们每一个人的生活经验都不同,因此反映生活经验的大脑当然也不同,我们很难找到第二个人跟我们有同样的观点。但是生命的延续需要彼此的合作,大自然提供给我们的是像催产素这样的神经调节器,它有能力使两个相爱的人经过一段很强的大脑可塑性时期,使他们相互影响,塑造彼此的意图与看法。大脑也是一个社会化的器官,所以必须有一个机制,时不时校正我们太过个别化的倾向,让我们不要过于自我中心,只顾自己。

大脑的特殊功能在于其独特性,人和人的大脑是完全不一样的,但可以互相影响为同类。反过来看喝酒容易让人交朋友,可能也有类似的暗示或生物过程,像催产素一样让人变的一致。

性经验最深的意义不是在快乐,不是生殖,而是在提供一个机会去克服唯我主义者的鸿沟,不论有没有人要进来,至少做到打开了门,所以建构互信的其实不是前戏,而是后戏(after-play)

这个观点很有意思,居然是这么个用途,敞开心扉。

任何治疗中风病人的方法都必须同时顾及大脑大面积的损伤及习得的无用,因为习得的无用可能遮蔽了病人复原的能力。只有先克服习得的无用后,他才能评估病人的情况到底有多严重。陶伯认为即使中风后,使我们能够做动作的运动程序可能还保留在神经系统中,所以他必须对病人使用他对待猴子的方式:限制使用好的手臂,强迫瘫痪的手去动。陶伯根据他的可塑性研究,发现了一些训练法则:训练的项目越接近日常生活用到的技术,效果就越好;训练应该慢慢进阶、循序而上;训练应该集中在很短的时间内完成,即所谓的“大量练习”,他发现短时间内大量练习远比时间拖得长、次数不频繁的练习效果好。

中风病人的另一种康复机制。

每个人都有烦恼,因为我们是智慧的动物,所以才会担忧。智慧的本质就是预测,它使我们能够做计划、定策略、敢梦想、可以形成假设,同时也使我们担忧,预期坏的事情要发生。但是有些人比别人更会担忧,他们担忧的事不见得都是真的,事实上,想法“都在他们的脑中”,所以逃避不掉。

抑郁症的担忧源自于脑,会特别悲观,这个是可以改变的额。

在病人承认他的忧虑其实是强迫症的症状后,下面关键性的第二步就是重新聚焦到一个正向、有意义、可以带来快乐的行为上,只要他一发现自己的强迫症又发作了,就要马上将注意力转移到新的目标上。有别人加入的任何活动,都可以帮助病人重新聚焦。用重新聚焦的方式,病人学习不再困在跳不出的偏执内容中,而是绕过它、避开它。我建议我的病人去想用进废退原则。每一次他们去想那个症状──认为细菌会造成威胁,他就强化了偏执的回路。但是绕过它时,慢慢就可以不理它。强迫症是你越做,就越想做;你越不做,就越不会想去做。

用进废退,大脑的基本原则。既可以用来治疗过度担心和焦虑,关注废退,也提醒我们要专业上用进。

但是最令人惊讶而且对学习新技能有重要意义的是:他发现这种可塑性的改变是以一星期为周期循环的。帕斯科-里昂认为,星期一和星期五的地图的差别说明了二者有不同的可塑性机制。比较快速的星期五地图的改变强化了现存的神经回路联结,揭开了过去被埋葬的途径;比较慢、比较永久性的星期一地图的改变显示全新结构的形成,可能是新神经元联结的分叉和新突触的形成,它是长新芽而不是强化旧有的。

有趣的观察。大脑两方面发挥作用:记住、擦除。

心理学家安德斯·艾瑞克森(Anders Ericsson)专门研究专家的发展及形成,他认为像加姆这种人仰赖长期记忆来帮助他解决数学问题,而别人用的是短期记忆。专家不储存答案,但是储存重要的事实及策略,使他们可以快速得出答案。他们可以立即提取这些事实和策略,好像它们就在短期记忆中一样。用长期记忆来解决问题是许多领域专家的共同点。艾瑞克森发现要变成某个领域的专家通常需要10年的专心练习。

专家用长期记忆来解决问题。专家存储重要事实和策略,可以快速形成答案。

我们的大脑并不是真的以这种处理特定感觉输入的方式组织的,我们的大脑是以一系列特定运算符(operator)的方式组织的。运算符是通过竞争脱颖而出的,运算符理论是根据1987年诺贝尔医学奖的得主的神经元团体选择理论发展而成的。任何大脑活动都是神经元团体中最能干的被选去做这件事,能者多劳。这个方式很接近达尔文的生存竞争,也就是神经达尔文主义,根据埃德尔曼的说法,就是各个运算符之间不停地竞争,看哪个最能够有效处理在某个情境之下某个感官送来的信号。

大脑内部的竞争机制,神经元也是竞争上岗。

我们以前都把想象看成一种神圣、纯洁、不可侵犯的非物质性的东西,与我们物质的大脑没有相干,现在我们不太确定应该从哪里开始画这条切割线。你的非物质心智每一次想象时都会留下物质的痕迹。你的每一个想法都会在微小层次上改变大脑突触的生理状态。你每一次想象移动你的手指在钢琴琴键上弹奏时,都改变了你大脑里的卷须。

每一个想法都会在大脑里留痕。所以有善心才那么重要。

有几十个研究显示睡眠帮助我们巩固学习和记忆,而这影响大脑的可塑性改变。当我们在白天学会一个新的技能时,假如我们晚上好好睡一觉,第二天这个技能的表现会更好。梦可以解决很多白天解不开的问题看起来是有道理的。

睡眠好为什么如此重要,更重要的是要用好睡眠来做很多好事情。

 增加新神经元最有效的方式是在跑步转轮上跑。在跑转轮一个月后,老鼠海马回新神经元的数量增加了一倍。盖吉告诉我,老鼠并不会真的在转轮中跑,它们只是看起来在跑,其实只是走得很快而已,因为轮子的阻力很小,稍微一着力就开始转。盖吉的理论是:在自然环境中,长期地快走会使动物进入一个新的、不同的环境,新环境需要新学习,撞击出他所谓的“预期的细胞增殖”(anticipatory proliferation)火花。

新的环境可以激发神经再生,与梅策尼希的发现相符,为了使大脑保持最佳状态,我们必须学习新的东西,而不是每天重复已经做得很熟练的事情。在这些实验上,我们看到终身学习的必要性。

快走会进入新环境,带来新成长,还是要户外多锻炼、多旅游,行万里路的重要。

第二个方法可以增进海马回的神经细胞数量:延长既有神经元的寿命。研究团队发现学习去玩其他的玩具、球和长的管子,并不能产生新的神经元,但是可以使这个区域的新神经元活得长些。高尔德也发现,即使在缺乏丰富刺激的环境中,只要是学习,都可以延长干细胞的寿命。所以运动和学习是互补的:前者产生新的干细胞,后者使它们的寿命延长。

运动和心智活动可以产生新神经元及维持旧神经元的生命。现在也有很多的实验确认心智活动越活跃的人,他们的大脑功能越强,我们所受到的教育程度越高,越常跟别人来往,社交生活越丰富,每天运动的量越多,受到的心智刺激越丰富,我们越不容易得阿尔茨海默病或老年痴呆(dementia)。

但不是所有的心智活动效果都一样,研究发现只有真正全神贯注的活动才会减少心智退化的概率,例如学一种新的乐器、玩桥牌、打麻将、阅读和跳舞都可以帮助神经元的活化。

运动+学习的绝妙组合,运动带来新细胞,学习延长他的寿命。掼蛋也是学习。

从他的研究中,格拉夫曼找到4种可塑性。第一种是“地图的扩张”(map expansion),即上面所说,为了满足日常生活需求,边界的神经元实时地作出工作性质的改变,以处理当下的工作。第二种是“感官的重新分配”(sensory reassignment)。当一种感官被阻挡了(如眼盲),这种情形就会发生。当视觉皮质没有正常的刺激进来时,它可以接受其他感官(如触觉)送进来的新信息。第三种是“补偿性的欺骗”(compensatory masquerade),这种可塑性是来自大脑可以用不只一种的方法去执行一个作业,例如有人用地标来认路,有人可以用方向感来认路,因为他们有很强的空间方向感。假如他们因脑伤而失去了空间方向感,还可以回头去用地标来达到同样目的。第四种可塑性是“相对应区域的接手”(mirror region take-over)。当一个脑半球有些地方不能正常工作时,另一个脑半球相对应的区域可以把这项工作接过来做,虽然可能做得没有原来的那么好,但是它可以调适,尽量做得跟原来一样。

四个方法的可塑性,让我们通过主动方式可以更好管理自己的大脑。

诺贝尔生理学或医学奖得主埃德尔曼指出:光是人类皮质就有300亿个那么多的神经元,可以产生1000兆的突触联结。埃德尔曼写道:“假如我们考虑所有可能的神经联结,看到的会超越天文数字:10后面至少有100万个零(目前宇宙已知有10后面79个零那么多的粒子)。这个数字解释了为什么人类的大脑可以被称为宇宙间最复杂的已知物体,这也是为什么它可以不停地、大量地做微结构的改变,能够做这么多不同的功能和行为,包括不同的文化性行为。

神奇的大脑,新的宇宙。

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