練習(xí)8:大腦擁有無限的適應(yīng)能力

大腦擁有無限的適應(yīng)能力

? ? ? ? 21世紀(jì)頭10年之前,大多數(shù)科學(xué)家斷然否認(rèn)類似馬圭爾等人對倫敦出租車司機(jī)的大腦進(jìn)行研究的成果,他們覺得這不可能。科學(xué)界一般認(rèn)為,一旦某個(gè)人已成年,他的大腦“布線”就已經(jīng)相當(dāng)固定了。沒錯(cuò),我們每個(gè)人都明白,在你學(xué)習(xí)一些新知識時(shí),大腦的某些部位一定會有一些調(diào)整,科學(xué)家們認(rèn)為,這些調(diào)整只不過是強(qiáng)化了某些神經(jīng)連接,弱化了另一些神經(jīng)連接,因?yàn)榇竽X的整個(gè)結(jié)構(gòu)及其各種各樣的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仍然是固定的。上述這種觀點(diǎn),與下面這種觀點(diǎn)密切相關(guān):個(gè)人在能力上的差別,主要由大腦“布線”的不同而導(dǎo)致,它是由遺傳基因決定的,而學(xué)習(xí),只不過是發(fā)揮某人遺傳潛能的一種方式而已。

? ? ? ? 一個(gè)常用的隱喻是把我們的大腦描述成電腦:學(xué)習(xí)就像載入數(shù)據(jù)或安裝新的軟件,使你可以做一些以前做不到的事情,但你的最終效果總是受到一些因素的限制,比如隨機(jī)存取存儲器(RAM)中的數(shù)據(jù)數(shù)量,以及中央處理器(CPU)的能力,等等。

身體的適應(yīng)能力

? ? ? ?相反,如我們已經(jīng)提到的那樣,人們身體上的適應(yīng)能力總是更容易辨別。關(guān)于身體的適應(yīng)能力,我最喜歡用做俯臥撐的例子來證明。如果你在20多歲的時(shí)候身體相對健康,而且是男性,你也許能做40個(gè)或50個(gè)俯臥撐;如果你能做100個(gè),你的朋友可能對你刮目相看,而且,如果他們和你打了賭,那他們毫無疑問會輸。那么,根據(jù)上面的這些信息,你認(rèn)為俯臥撐的世界紀(jì)錄會是多少個(gè)?500個(gè)還是1000個(gè)?1980年,一位日本人創(chuàng)下了連續(xù)做10507個(gè)俯臥撐的紀(jì)錄。在此之后,吉尼斯世界紀(jì)錄不再接受人們提交的紀(jì)錄申請,轉(zhuǎn)而接受在24小時(shí)之內(nèi)做完的最多次數(shù)俯臥撐的紀(jì)錄。1993年,一位美國人在21小時(shí)21分鐘之內(nèi)做完了46001個(gè)俯臥撐,這一紀(jì)錄當(dāng)前仍然沒有被打破。

? ? ? ?或者,想一想引體向上的例子。即使是相對健康的男性朋友,通常也只能做10個(gè)或15個(gè),盡管如此,如果你真的訓(xùn)練過,也許可以做40個(gè)或50個(gè)。但在2014年,一位捷克人在12小時(shí)之內(nèi)做了4654個(gè)引體向上。

? ? ? 簡單地講,人類身體的適應(yīng)能力令人難以置信。這種適應(yīng)能力,不僅僅是骨骼肌肉的,還是心臟、雙肺、循環(huán)系統(tǒng)、身體的能量儲存以及更多其他方面的,凡是與身體爆發(fā)力和耐力相關(guān)的各個(gè)方面,都包括在內(nèi)。盡管適應(yīng)能力依然存在極限,但并沒有跡象表明我們已達(dá)到那些極限。

? ? ? ?從馬圭爾以及其他學(xué)者的研究成果中,我們了解到,大腦的適應(yīng)能力也與我們身體的適應(yīng)能力非常相似,不但程度相近,而且類別相差無幾。

盲人大腦如何“重新布線”

? ? ? ?對這種適應(yīng)能力(或者像神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家所說的“可塑性”)最早的觀察結(jié)果,在一些研究中多次出現(xiàn),這些研究著眼于盲人或聾啞人的大腦怎樣“重新布線”,以便為大腦中專門用于處理視覺或聽覺的部分找到新的用途,這些部分對于失明或失聰?shù)娜藖碚f已經(jīng)用不上了。絕大多數(shù)失明者由于眼睛或視覺神經(jīng)出了問題,無法看見東西,但視覺皮層和大腦中其他的部位依然在充分運(yùn)轉(zhuǎn);他們只是無法從眼睛那里獲得任何信息。如果說大腦真的像電腦那樣是硬連接的,那么,這些視覺區(qū)域永遠(yuǎn)在那里空閑著。不過,我們現(xiàn)在知道,大腦會重新分配它的神經(jīng)元的路徑,以便這些以其他方式無法得到運(yùn)用的區(qū)域也可以用來做其他的事情,特別是涉及其他感覺(如觸覺、味覺、嗅覺等)的事情。失明者必須依靠其他那些感覺,從周邊的環(huán)境中獲得信息。

? ? ? ?例如,為了能夠閱讀,失明者要用他們的指尖來觸摸布萊葉點(diǎn)字法(盲文的一種)上突起的小點(diǎn)點(diǎn)。研究人員使用磁共振成像機(jī)器來觀察失明的研究對象在閱讀盲文時(shí)大腦的活動,看到大腦中發(fā)亮的部分,就是視覺皮層。對于視力正常的人們,視覺皮層可能在處理來自雙眼(而不是指尖)的信息時(shí)才會發(fā)亮;但對于失明者,視覺皮層幫助他們解讀在指尖觸摸到盲文上突起的小點(diǎn)點(diǎn)時(shí)的感覺。

? ? ? ?有趣的是,重新布線并不只是發(fā)生在沒有以其他方式得到運(yùn)用的大腦部位上。如果你足夠多地練習(xí)做某件事情,你的大腦會改變某些神經(jīng)元的用途,以幫助完成那件任務(wù),即使它們已經(jīng)有了其他事情要做。在這方面,最引人關(guān)注的證據(jù)也許來自20世紀(jì)90年代科學(xué)家所做的一個(gè)實(shí)驗(yàn)。研究人員觀察了一組十分熟練的盲文閱讀者在閱讀時(shí),控制他們手上各個(gè)不同手指的大腦部位的情況。

? ? ? ?參與研究的是用三個(gè)指頭來閱讀盲文的失明者,也就是說,他們用食指來閱讀構(gòu)成單個(gè)字母的點(diǎn)的圖案,用中指來判斷字母之間的空間,用無名指來追蹤他們閱讀時(shí)特定的行數(shù)。大腦中負(fù)責(zé)控制手指的部位通常開始布線,以便每個(gè)手指頭的動作都有一個(gè)截然不同的部位負(fù)責(zé)。例如,正是因?yàn)檫@樣,我們才有可能清晰地判斷哪個(gè)指頭的指尖碰到了物體,以及碰到的物體究竟是鉛筆筆尖還是一顆圖釘,而根本不需要低頭去看我們的手指。研究中的參與對象是一些盲文老師,他們每天都要用手指頭去觸摸盲文,一摸就是幾個(gè)小時(shí)。研究人員發(fā)現(xiàn),他們經(jīng)常使用三個(gè)手指頭,已經(jīng)使大腦中專門用來負(fù)責(zé)這三個(gè)指頭的部位增大了許多,以至于那些部位到最后都重疊起來了。結(jié)果,參與研究的對象對這三個(gè)指頭上的觸覺格外敏感,和視力正常的研究對象相比,他們能夠察覺到輕柔得多的觸碰,但通常無法分辨到底是觸碰了三個(gè)指頭中的哪一個(gè)。

? ? ? ?這些對失明研究對象的大腦可塑性的研究,類似于對失聰研究對象的大腦可塑性的研究,其結(jié)果告訴我們,大腦的結(jié)構(gòu)和功能并不是固定不變的。它們會根據(jù)你對它們的運(yùn)用而改變。因此,通過清醒的、刻意的練習(xí),以我們期望的方式來塑造大腦,包括你的大腦、我的大腦以及任何人的大腦,都是可能的。

? ? ? ? 研究人員剛剛開始探索可以將這種可塑性付諸運(yùn)用的各種不同方式。迄今為止最引人關(guān)注的結(jié)果,可能對一些特定人群有特別的含義,即那些隨著年齡增大而飽受遠(yuǎn)視痛苦影響的人們。幾乎每個(gè)50歲以上的人,對那種遠(yuǎn)視都有切身體會。這項(xiàng)研究是由美國和以色列的神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家及視力研究人員進(jìn)行的,其結(jié)果于2012年發(fā)布。科學(xué)家組織了一組中年志愿者作為研究對象,他們所有人都難以對附近的物體聚焦。這種情況,官方的名稱是老花眼,是由于眼睛本身的問題而造成的,因?yàn)檠劬Φ木铙w失去了伸縮性,使得人們更難充分地聚焦,以觀察微小的細(xì)節(jié)。此外,老花眼還存在一種難以覺察亮與暗之間的對比度的情況,這加劇了聚焦的難度。這些結(jié)果,對于驗(yàn)光師和眼鏡商來說是一種好處,卻時(shí)刻困擾著50歲以上的人群,他們中幾乎所有人都需要佩戴老花鏡才能閱讀或者從事需要細(xì)致觀察的工作。

? ? ? 研究人員讓研究對象每周來實(shí)驗(yàn)室3次左右,連續(xù)3個(gè)月保持這樣的頻率,并且每次花30分鐘來訓(xùn)練他們的視力。研究人員要求他們觀察一張小小的圖片,將圖片放置在與其形狀非常相似的背景之中;也就是說,圖片與背景之間的對比度很小。要觀察圖片,需要高度集中注意力,還得付出巨大的精力。隨著時(shí)間的推移,研究對象學(xué)會了迅速而準(zhǔn)確地辨別圖片。到3個(gè)月的訓(xùn)練結(jié)束時(shí),研究人員組織了測試,以了解研究對象能夠觀察多大尺寸的圖片。總體而言,研究對象能夠閱讀比他們在剛開始訓(xùn)練時(shí)小了60%的文字,而且,每位研究對象都改進(jìn)了視力。此外,在訓(xùn)練之后,研究對象能夠不戴眼鏡讀報(bào)了,這是他們中大多數(shù)人在接受訓(xùn)練之前無法做到的。不但如此,他們讀報(bào)的速度也比從前更快了。

? ? ? ?令人驚奇的是,所有這些改進(jìn),并非由眼睛本身的變化造成。研究對象的眼睛還和從前一樣,晶狀體依然缺乏伸縮性,而且難以聚焦。相反,這些改進(jìn)是由他們大腦中某些部位的改變引起的,這些部位負(fù)責(zé)解讀來自眼睛的視覺信號。盡管研究人員并沒有準(zhǔn)確地指出這些改變到底是什么,但他們認(rèn)為,研究對象的大腦學(xué)會了對圖片“去模糊”。人們看圖片模糊,是由兩種不同的視覺缺陷共同引起的,一是無法看清微小的細(xì)節(jié),二是難以察覺對比度中的差別。這兩個(gè)問題,都可以借助在大腦中執(zhí)行的圖片處理來緩解,其方式很大程度上與電腦中的圖片處理軟件一樣,或者像照相機(jī)那樣,可以通過操縱對比度等來修飾圖片。開展這項(xiàng)研究的研究人員認(rèn)為,他們的訓(xùn)練教會了研究對象的大腦對視覺信號進(jìn)行更好的處理,這反過來使研究對象能辨別更加細(xì)微的細(xì)節(jié),不需要改善來自眼睛本身的信號。

以上摘自《刻意練習(xí)》

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