如果你是一名健身愛好者，或者只是想增加一些體重，使自己的肌肉增多一些，那么，你挑戰(zhàn)自己的肱二頭肌、肱三頭肌、股四頭肌、胸大肌、三角肌、背闊肌、斜方肌、腹肌、臀大肌、小腿肌肉以及腘繩肌，等等，就很容易追蹤觀察你的健身效果。你可以采用錄像的測(cè)量方法，或者簡(jiǎn)單地每天照一照鏡子，感受一下你的進(jìn)步。如果你采用跑步、騎車或游泳等方法來(lái)增強(qiáng)耐力，那可以通過(guò)測(cè)量心率、呼吸的方式來(lái)觀察你的進(jìn)展，也可以看自己能夠持續(xù)地跑、騎、游多長(zhǎng)距離，直到肌肉由于乳酸的累積而顫抖為止。
但如果你要挑戰(zhàn)自己的心理能力，比如說(shuō)，想要精通微積分、學(xué)會(huì)演奏一件樂(lè)器或懂一門外語(yǔ)，那就不同了。要觀察你的大腦因這些挑戰(zhàn)而發(fā)生的改變并不容易，因?yàn)樗鼤?huì)逐步地適應(yīng)你強(qiáng)加給它的日益提高的要求。艱苦地訓(xùn)練一天后，你的大腦皮層并不會(huì)酸痛。你的腦袋也不會(huì)真的變大，不必由于以前的帽子現(xiàn)在戴不下了，而出去重新買頂新帽子。你不用在額頭上訓(xùn)練出六塊肌肉來(lái)。由于大腦中的任何變化你無(wú)法親眼看見，所以你很容易以為，這些訓(xùn)練真的不會(huì)給你帶來(lái)太大的變化。
不過(guò)，這是錯(cuò)誤的。越來(lái)越多的證據(jù)表明，大腦的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行都會(huì)為了應(yīng)對(duì)各種不同的心理訓(xùn)練而改變，而且，很大程度上像你的肌肉和心血管系統(tǒng)響應(yīng)體育鍛煉那樣。在諸如核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）等腦部成像技術(shù)的方法幫助下，神經(jīng)學(xué)家開始研究擁有特定技能的人們的大腦與不具備那些技能的人們的大腦，到底有什么區(qū)別，同時(shí)，他們開始探索各種練習(xí)可以產(chǎn)生哪些類型的改變。盡管在這個(gè)領(lǐng)域中，要學(xué)習(xí)的知識(shí)依然很多，但我們已經(jīng)足夠清楚地知道，有目的的練習(xí)和刻意練習(xí)，怎樣既增強(qiáng)我們的身體能力，又強(qiáng)化我們的心理能力，并使我們能夠做一些此前從沒(méi)做過(guò)的事情。
關(guān)于我們的身體怎樣適應(yīng)訓(xùn)練，我們了解到的絕大多數(shù)知識(shí)來(lái)自對(duì)跑步運(yùn)動(dòng)員、舉重運(yùn)動(dòng)員和其他各類運(yùn)動(dòng)員的研究。不過(guò)，有趣的是，迄今為止，科學(xué)界圍繞“大腦為響應(yīng)大量訓(xùn)練會(huì)怎樣改變”而開展的一些質(zhì)量最高的研究，并沒(méi)有聘請(qǐng)音樂(lè)家、棋手或數(shù)學(xué)家作為研究對(duì)象（這些更傳統(tǒng)的研究對(duì)象，一般用來(lái)研究訓(xùn)練對(duì)表現(xiàn)和水平所產(chǎn)生的影響），而是請(qǐng)出租車司機(jī)參與其中。
倫敦出租車司機(jī)的大腦
世界上幾乎沒(méi)有哪座城市可以像倫敦那樣使GPS系統(tǒng)陷入混亂。首先，這座城市并沒(méi)有由大道構(gòu)成的道路網(wǎng)絡(luò)來(lái)指示方位和路徑，好比紐約曼哈頓、巴黎或東京那樣。相反，城市的主干道相互之間都形成奇怪的夾角。主干道則呈曲線狀地彎曲著。城市中到處都是單行道，環(huán)形交叉路和“斷頭路”也隨處可見，而且，泰晤士河在城市中央穿過(guò)，因此，倫敦的市中心被十幾座橋梁跨過(guò)，使得人們?cè)谶@座城市中不論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間的旅行，可能都得至少跨過(guò)一座橋梁（有時(shí)候甚至更多）。此外，倫敦市采用古怪的編號(hào)系統(tǒng)，有時(shí)候會(huì)讓你搞不清楚，要到哪里才能找到某個(gè)特定的地址，即使你已經(jīng)找對(duì)了地址上標(biāo)明的街道。
所以，對(duì)游客來(lái)說(shuō)，最好的建議是別想著租一輛帶車載導(dǎo)航的車去環(huán)游倫敦，而是要靠這座城市的出租車司機(jī)把你帶到想去的地方。他們無(wú)處不在，而且有著令人震驚的能力，能以最高效的方式把你從甲地載到乙地，不僅考慮了各種可行路線的長(zhǎng)度，考慮了一天中的時(shí)間、預(yù)期的交通狀況、臨時(shí)路況以及道路關(guān)閉情況，還可能想到了與旅行有關(guān)的其他各種細(xì)節(jié)。在倫敦，大約有2.5萬(wàn)名出租車司機(jī)，每天駕駛著他們像箱子似的大型黑色出租車，穿梭于城市的大街小巷。另外，你告訴出租車司機(jī)自己想去某個(gè)地方，不一定要提供傳統(tǒng)的街道地址。假設(shè)你打算再逛一次查令十字街上那家專賣各種時(shí)髦帽子的小店，你又無(wú)法完整回憶起來(lái)它的名字，比如Load抯或Lear或類似的名字，但你記得，帽子店的隔壁是一家出售紙杯蛋糕的面包房，沒(méi)關(guān)系，有這些信息就夠了。把你知道的一切都告訴出租車司機(jī)，很快你會(huì)發(fā)現(xiàn)，出租車就跟自動(dòng)導(dǎo)航似的，把你載到了那家店鋪的門前。
世界上最難的測(cè)試
你可能想到了，鑒于普通人在倫敦很難找到正確的路徑，并不是人人都可以當(dāng)好倫敦的出租車司機(jī)。事實(shí)上，在倫敦，要想當(dāng)一名獲得許可的出租車司機(jī)，必須通過(guò)一系列測(cè)試，這些測(cè)試一直被人們認(rèn)為是世界上最難的測(cè)試。測(cè)試由倫敦的交通部門管理，那個(gè)機(jī)構(gòu)將“知識(shí)”（也就是出租車司機(jī)必須了解的信息）描述為如下內(nèi)容。
為了獲得許可，成為一名“全倫敦”的出租車司機(jī)，你得對(duì)以查令十字街為圓心的約9.6千米的半徑范圍內(nèi)的區(qū)域有全面的了解。你得知道：所有的街道，房產(chǎn)，公園和開放區(qū)域，政府機(jī)構(gòu)和部門，金融和商業(yè)中心，外交機(jī)構(gòu)，市中心，登記辦事處，醫(yī)院，宗教場(chǎng)所，體育場(chǎng)館和休閑中心，機(jī)場(chǎng)，車站，酒店，俱樂(lè)部，劇院，電影院，博物館，藝術(shù)會(huì)展中心，學(xué)校，學(xué)院和大學(xué)，警察局和總部建筑，民事、刑事和驗(yàn)尸官法庭，監(jiān)獄，以及游客感興趣的其他地點(diǎn)。事實(shí)上，出租車乘客可能到達(dá)的任何地點(diǎn)，都得掌握。
以查令十字街為圓心的9.6千米的半徑范圍內(nèi)，大約有2.5萬(wàn)條街道。但是，想要成為出租車司機(jī)的人士，必須熟悉比那個(gè)數(shù)目還要多的街道與建筑物。任何的地標(biāo)性建筑，你都可以拿來(lái)參照，但也許沒(méi)什么用。2014年，《紐約時(shí)報(bào)》雜志刊登了一則關(guān)于倫敦出租車司機(jī)的新聞故事。故事講道，主管測(cè)試的機(jī)構(gòu)曾經(jīng)讓一位參加測(cè)試的出租車司機(jī)把主考官帶到一尊“手拿奶酪”的兩只老鼠的雕像面前；那尊雕像只有1英尺高（約為0.3米），周圍全是高聳入云的建筑物。
還要指出的是，參加測(cè)試的出租車司機(jī)還得向主考官顯示，他們可以盡快從甲地到達(dá)乙地。測(cè)試包括很多“回合”，主考官給出倫敦的兩個(gè)地點(diǎn)，被測(cè)試對(duì)象必須先說(shuō)出兩個(gè)地點(diǎn)的精確位置，描述出它們之間的最佳線路，然后依次說(shuō)出沿途每一條街道的名字。每一回合測(cè)試結(jié)束后，都由主考官根據(jù)出租車司機(jī)答案的準(zhǔn)確性進(jìn)行打分，然后，隨著分?jǐn)?shù)的累積，測(cè)試變得越來(lái)越難，因?yàn)橹骺脊賹?duì)終點(diǎn)的描述會(huì)越來(lái)越模糊，行駛路線也更長(zhǎng)、更繞、更復(fù)雜。到最后，大約一半甚至更多的出租車司機(jī)在測(cè)試中被淘汰。沒(méi)被淘汰并獲得許可的那些人，早已將倫敦的地圖內(nèi)化于心，某種程度上好比胸中裝著谷歌地圖，可以隨時(shí)調(diào)用衛(wèi)星照片，具有深不可測(cè)的記憶力和處理能力。只要乘客提供模糊的地址，他們便能駕駛著裝有攝像頭的出租車，準(zhǔn)確地把客人載到指定目的地。
為了掌握那些“知識(shí)”，打算參加測(cè)試的出租車司機(jī)要花上數(shù)年時(shí)間，把倫敦的大街小巷全都熟記于心，并做好筆記，詳細(xì)記錄哪個(gè)地方是怎樣的，以及如何從這里去往那里。第一步是掌握指導(dǎo)手冊(cè)中提供給出租車司機(jī)候選者的320回合的清單。對(duì)于某個(gè)特定回合，候選者通常首先借助摩托車，實(shí)地走一遍各種可能的線路，搞清最短的路徑是什么，然后再實(shí)地探索這些線索的起點(diǎn)和終點(diǎn)附近地區(qū)。這意味著要在那些地方約400米的范圍內(nèi)閑逛，把周圍的建筑物以及附近的標(biāo)志性建筑拿筆記下來(lái)。反復(fù)這樣做過(guò)320次之后，參加測(cè)試的出租車司機(jī)已經(jīng)積累了倫敦市內(nèi)320條最佳線路，而且探索并記下了查令十字街周邊9.6千米內(nèi)的中心地帶的每一處位置。這是一個(gè)開始，但成功的候選者還得繼續(xù)挑戰(zhàn)自己，以確定許多其他回合的最佳路線是不是也在清單上，并記下他們此前可能漏記了的，或者也許是最近才建成的建筑物和地標(biāo)。事實(shí)上，即使是已經(jīng)通過(guò)測(cè)試并獲得許可的倫敦出租車司機(jī)，也要繼續(xù)提升他們對(duì)倫敦街道的掌握。
由此而產(chǎn)生的記憶力和導(dǎo)航技能，讓人感到震驚，因此，對(duì)于有興趣了解這些現(xiàn)象，特別是了解人們?nèi)绾螌W(xué)習(xí)導(dǎo)航技能的心理學(xué)家來(lái)說(shuō)，倫敦出租車司機(jī)有著不可抗拒的吸引力。倫敦大學(xué)學(xué)院的神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家埃莉諾·馬圭爾（Eleanor Maguire）曾對(duì)出租車司機(jī)進(jìn)行了迄今為止最深入的研究，那些研究也向我們揭示了訓(xùn)練如何影響大腦。
大腦就像肌肉，越練越大
早在2000年，馬圭爾就發(fā)表了關(guān)于出租車司機(jī)的研究成果，那是她圍繞這一主題的最早研究成果之一。她利用核磁共振成像來(lái)觀察16位出租車司機(jī)的大腦，并將他們與另外50位男性的大腦進(jìn)行比較，后者年齡與出租車司機(jī)相仿，但沒(méi)有從事出租車司機(jī)的職業(yè)。她特別觀察了海馬體，也就是大腦中涉及記憶發(fā)展、形狀像海馬的部位。通過(guò)空間導(dǎo)航和記住空間中事物的位置，尤其能夠激活海馬體（實(shí)際上，每個(gè)人都有兩個(gè)海馬體，它們分別位于大腦的兩側(cè)）。例如，那些在不同地方貯存食物的鳥類，必須能記住不同的位置，因此，和另一些與之有緊密親緣關(guān)系的、但不會(huì)在不同地方貯存食物的鳥類相比，前者的海馬體相對(duì)較大。更重要的是，至少在某些鳥類中，海馬體的大小十分靈活，有的大，有的小。有些鳥的海馬體因存儲(chǔ)食物的經(jīng)驗(yàn)增大了30%，人類是不是也一樣呢？
馬圭爾發(fā)現(xiàn)，在出租車司機(jī)的大腦之中，海馬體的一個(gè)特定部位比其他實(shí)驗(yàn)對(duì)象更大，這個(gè)部位是海馬體的后部。此外，當(dāng)出租車司機(jī)的時(shí)間越長(zhǎng)，海馬體的后部也就越大。幾年之后，馬圭爾又進(jìn)行了一項(xiàng)研究，將倫敦出租車司機(jī)與公共汽車司機(jī)進(jìn)行對(duì)比。公共汽車司機(jī)也在倫敦開了好幾年車，不同的是，公共汽車司機(jī)幾年來(lái)只反復(fù)走一條線路，不必去思考從甲地到乙地的最佳線路是什么。馬圭爾發(fā)現(xiàn)，出租車司機(jī)的海馬體后部，明顯比公共汽車司機(jī)海馬體的同樣部位大得多。這其中的含義很清楚：不論是什么原因?qū)е潞ｑR體后部的尺寸產(chǎn)生如此大的差別，都與駕駛汽車本身并沒(méi)有關(guān)系，而是與職業(yè)要求的導(dǎo)航技能有特定的關(guān)系。
不過(guò)，這一結(jié)論依然不夠嚴(yán)謹(jǐn)：也許研究中的出租車司機(jī)從一開始就擁有后部更大的海馬體，使得他們?cè)趥惗貙ふ椅恢煤吐肪€更有優(yōu)勢(shì)，而他們接受的這種廣泛的測(cè)試，只是一個(gè)淘汰程序，以重點(diǎn)關(guān)注符合條件的出租車司機(jī)。這些司機(jī)天生就能更好地學(xué)會(huì)在倫敦的大街小巷中熟練地穿梭。
馬圭爾運(yùn)用十分簡(jiǎn)單卻很有說(shuō)服力的方法解答了上述這些懷疑：她追蹤觀察一組正在申請(qǐng)?jiān)S可的出租車司機(jī)的情況，從他們接受培訓(xùn)開始，直到他們要么通過(guò)了測(cè)試，成為獲許可的出租車司機(jī)，要么中途被淘汰并繼續(xù)從事其他職業(yè)。特別是，她招募了剛剛開始接受培訓(xùn)、正在申請(qǐng)?jiān)S可的79名出租車司機(jī)（全部都是男性）作為研究對(duì)象，另外招募了31名年齡相仿的男性作為控制組。她對(duì)所有人的大腦進(jìn)行了掃描，發(fā)現(xiàn)正在申請(qǐng)?jiān)S可的出租車司機(jī)與控制組成員之間的海馬體后部的大小并無(wú)差別。
四年后，她重新觀察了這兩組對(duì)象。這個(gè)時(shí)候，當(dāng)初的79名申請(qǐng)?jiān)S可的出租車司機(jī)中，已有41人獲得了許可，成為出租車司機(jī)，另外的38人則不再接受培訓(xùn)，或者沒(méi)能通過(guò)測(cè)試。因此，此時(shí)參加對(duì)比的有三個(gè)小組：已經(jīng)獲許可的出租車司機(jī)，他們對(duì)倫敦的街道已然十分熟悉，并通過(guò)了系列測(cè)試；曾接受培訓(xùn)的出租車司機(jī)，他們對(duì)倫敦的街道并不十分熟悉；以及那些根本沒(méi)有接受過(guò)培訓(xùn)的控制組成員。馬圭爾再度掃描了他們的大腦，并計(jì)算了每個(gè)人海馬體后部的尺寸。
研究結(jié)果讓她備感震驚。不過(guò)，如果她曾經(jīng)測(cè)量過(guò)健身愛好者的肱二頭肌，本不應(yīng)該對(duì)這些結(jié)果感到驚奇，但她沒(méi)有這樣做過(guò)，她只是測(cè)量了大腦中不同部位的尺寸。在接受過(guò)出租車司機(jī)培訓(xùn)的那兩組實(shí)驗(yàn)對(duì)象中，繼續(xù)參加培訓(xùn)并成為獲許可的出租車司機(jī)的那些人，海馬體后部的體積明顯大一些。相反，中途不再參加培訓(xùn)或者沒(méi)能通過(guò)出租車司機(jī)系列測(cè)試的人們，或是那些和出租車培訓(xùn)項(xiàng)目毫無(wú)關(guān)系的控制組成員，其海馬體后部的尺寸沒(méi)有變化。幾年過(guò)去了，由于熟練掌握了倫敦的地理情況，獲許可的出租車司機(jī)的海馬體后部已經(jīng)變大了，這是因?yàn)樗?fù)責(zé)空間導(dǎo)航。
2011年，馬圭爾發(fā)表了這項(xiàng)研究的成果，這也許是證明人類大腦為響應(yīng)密集訓(xùn)練而發(fā)展和改變的最引人關(guān)注的證據(jù)。此外，她的研究還有一層清晰的含義：獲許可的出租車司機(jī)的海馬體后部，潛藏著更多的神經(jīng)元和其他組織，增強(qiáng)了他們的導(dǎo)航能力。你可以把倫敦出租車司機(jī)的海馬體后部想象成男性健美運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)高強(qiáng)度訓(xùn)練之后的胳膊和肩膀。他們年復(fù)一年地訓(xùn)練啞鈴、鞍馬、雙杠、自由體操，練就了一身的肌肉，而這些肌肉又與他們?cè)谀切┎煌餍瞪弦龅母鞣N運(yùn)動(dòng)完美匹配起來(lái)，實(shí)際上，這使得他們可以做各種體操動(dòng)作，遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破了他們剛開始訓(xùn)練時(shí)的極限。出租車司機(jī)的海馬體后部也同樣“膨脹”，但其中充滿的是腦組織，而不是肌肉纖維。
大腦擁有無(wú)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(duì)倫敦出租車司機(jī)的大腦進(jìn)行研究的成果，他們覺(jué)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(méi)錯(cuò)，我們每個(gè)人都明白，在你學(xué)習(xí)一些新知識(shí)時(shí)，大腦的某些部位一定會(huì)有一些調(diào)整，科學(xué)家們認(rèn)為，這些調(diào)整只不過(guò)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(guò)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(chǔ)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(lái)證明。如果你在20多歲的時(shí)候身體相對(duì)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(duì)你刮目相看，而且，如果他們和你打了賭，那他們毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)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(huì)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(qǐng)，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(guó)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(méi)有被打破。
或者，想一想引體向上的例子。即使是相對(duì)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(guò)，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(jiǎn)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?jī)?chǔ)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(méi)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(wú)幾。
盲人大腦如何“重新布線”
對(duì)這種適應(yīng)能力（或者像神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家所說(shuō)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(jué)或聽覺(jué)的部分找到新的用途，這些部分對(duì)于失明或失聰?shù)娜藖?lái)說(shuō)已經(jīng)用不上了。絕大多數(shù)失明者由于眼睛或視覺(jué)神經(jīng)出了問(wèn)題，無(wú)法看見東西，但視覺(jué)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(wú)法從眼睛那里獲得任何信息。如果說(shuō)大腦真的像電腦那樣是硬連接的，那么，這些視覺(jué)區(qū)域永遠(yuǎn)在那里空閑著。不過(guò)，我們現(xiàn)在知道，大腦會(huì)重新分配它的神經(jīng)元的路徑，以便這些以其他方式無(wú)法得到運(yùn)用的區(qū)域也可以用來(lái)做其他的事情，特別是涉及其他感覺(jué)（如觸覺(jué)、味覺(jué)、嗅覺(jué)等）的事情。失明者必須依靠其他那些感覺(jué)，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(lái)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(lái)觀察失明的研究對(duì)象在閱讀盲文時(shí)大腦的活動(dòng)，看到大腦中發(fā)亮的部分，就是視覺(jué)皮層。對(duì)于視力正常的人們，視覺(jué)皮層可能在處理來(lái)自雙眼（而不是指尖）的信息時(shí)才會(huì)發(fā)亮；但對(duì)于失明者，視覺(jué)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(jué)。
有趣的是，重新布線并不只是發(fā)生在沒(méi)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(huì)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(lái)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(lái)閱讀盲文的失明者，也就是說(shuō)，他們用食指來(lái)閱讀構(gòu)成單個(gè)字母的點(diǎn)的圖案，用中指來(lái)判斷字母之間的空間，用無(wú)名指來(lái)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(dòng)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(duì)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(lái)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(lái)了。結(jié)果，參與研究的對(duì)象對(duì)這三個(gè)指頭上的觸覺(jué)格外敏感，和視力正常的研究對(duì)象相比，他們能夠察覺(jué)到輕柔得多的觸碰，但通常無(wú)法分辨到底是觸碰了三個(gè)指頭中的哪一個(gè)。
這些對(duì)失明研究對(duì)象的大腦可塑性的研究，類似于對(duì)失聰研究對(duì)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(huì)根據(jù)你對(duì)它們的運(yùn)用而改變。因此，通過(guò)清醒的、刻意的練習(xí)，以我們期望的方式來(lái)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(duì)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(duì)那種遠(yuǎn)視都有切身體會(huì)。這項(xiàng)研究是由美國(guó)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(duì)象，他們所有人都難以對(duì)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(wèn)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(jué)察亮與暗之間的對(duì)比度的情況，這加劇了聚焦的難度。這些結(jié)果，對(duì)于驗(yàn)光師和眼鏡商來(lái)說(shuō)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(duì)象每周來(lái)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(lái)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(shuō)，圖片與背景之間的對(duì)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(duì)象學(xué)會(huì)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(cè)試，以了解研究對(duì)象能夠觀察多大尺寸的圖片。總體而言，研究對(duì)象能夠閱讀比他們?cè)趧傞_始訓(xùn)練時(shí)小了60%的文字，而且，每位研究對(duì)象都改進(jìn)了視力。此外，在訓(xùn)練之后，研究對(duì)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(wú)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(duì)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(lái)自眼睛的視覺(jué)信號(hào)。盡管研究人員并沒(méi)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(duì)象的大腦學(xué)會(huì)了對(duì)圖片“去模糊”。人們看圖片模糊，是由兩種不同的視覺(jué)缺陷共同引起的，一是無(wú)法看清微小的細(xì)節(jié)，二是難以察覺(jué)對(duì)比度中的差別。這兩個(gè)問(wèn)題，都可以借助在大腦中執(zhí)行的圖片處理來(lái)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(guò)操縱對(duì)比度等來(lái)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(huì)了研究對(duì)象的大腦對(duì)視覺(jué)信號(hào)進(jìn)行更好的處理，這反過(guò)來(lái)使研究對(duì)象能辨別更加細(xì)微的細(xì)節(jié)，不需要改善來(lái)自眼睛本身的信號(hào)。
走出舒適區(qū)的重要性
為什么人類的身體與大腦一開始就具有如此強(qiáng)大的適應(yīng)能力呢？諷刺的是，它全都源于這樣一個(gè)事實(shí)：?jiǎn)蝹€(gè)的細(xì)胞和組織在盡最大的努力使一切保持相同。
身體偏愛穩(wěn)定性
人類的身體有一種偏愛穩(wěn)定性的傾向。它保持穩(wěn)定的內(nèi)部溫度，保持穩(wěn)定的血壓和心率，并使得血糖穩(wěn)定、PH值（即酸堿度水平）平衡。它使我們的體重日復(fù)一日地保持合理的一致。當(dāng)然，所有這些全都不是完全靜態(tài)的。例如，如果進(jìn)行鍛煉，人們的心率會(huì)加快；如果暴飲暴食，人們的體重會(huì)增加；如果節(jié)食，人們的體重會(huì)下降。但是，這些變化通常是暫時(shí)的，而身體最終會(huì)回到它原來(lái)的模樣。對(duì)于這種現(xiàn)象，技術(shù)上的術(shù)語(yǔ)是“體內(nèi)平衡”（homeostasis），它只是意味著一個(gè)系統(tǒng)（可以是各種類型的系統(tǒng)，但最常見的是一種活著的生物，或者是活著的生物的某些部位）以一種保持其自身穩(wěn)定性的方式來(lái)行動(dòng)的趨勢(shì)。
單個(gè)的細(xì)胞也喜歡穩(wěn)定性。它們保留一定的水分，并且通過(guò)控制著哪些離子和分子留在細(xì)胞膜之內(nèi)，哪些則排出細(xì)胞膜之外的方式，調(diào)節(jié)正離子和負(fù)離子（特別是鈉離子和鉀離子）以及各種各樣小分子的平衡。對(duì)我們來(lái)說(shuō)更為重要的是，如果要讓細(xì)胞有效地運(yùn)轉(zhuǎn)，就需要一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境。假如周圍的組織過(guò)熱或者過(guò)冷；假如它們的流動(dòng)水平過(guò)快，超出了理想的范圍；假如氧氣含量下降過(guò)快；或者假如能量供應(yīng)過(guò)于緩慢，都會(huì)破壞細(xì)胞功能的發(fā)揮。如果這些變化幅度太大且持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，細(xì)胞就開始死去。
因此，身體需要各種各樣反饋機(jī)制的支持，這些反饋機(jī)制著力維持現(xiàn)狀。想一想，當(dāng)你進(jìn)行某種強(qiáng)有力的體育活動(dòng)時(shí)，會(huì)發(fā)生什么。肌肉纖維的收縮使單個(gè)的肌肉細(xì)胞擴(kuò)大它的能量與氧氣的供應(yīng)，這些能量與氧氣需要由附近的血管來(lái)補(bǔ)充。但現(xiàn)在，隨著血流中的氧含量和能量供應(yīng)量下降，身體需要采取各種措施來(lái)響應(yīng)。
心跳開始加快，以增加血液中的氧含量，并排放更多二氧化碳。身體儲(chǔ)存的各種不同能量都轉(zhuǎn)換成肌肉可以使用的那種能量，并注入血流之中。與此同時(shí)，血液循環(huán)也加快，以便更好地將氧氣和能量傳送到需要它們的身體部位上去。
只要體育鍛煉并非費(fèi)力到讓身體的體內(nèi)平衡機(jī)制無(wú)法正常運(yùn)行，那么，它基本上不會(huì)引起身體上的生理變化。從身體的角度來(lái)看，它沒(méi)有理由改變；一切還是照常運(yùn)轉(zhuǎn)。但當(dāng)你從事持續(xù)而有力的體育鍛煉，使得身體超出了體內(nèi)平衡機(jī)制能夠補(bǔ)償?shù)慕缦迺r(shí)，就是另一回事了。
被迫走出舒適區(qū)之后
超出界限后，你的身體系統(tǒng)和細(xì)胞自身會(huì)處在異常狀態(tài)下，含氧量和各種與能量相關(guān)的化合物含量都異常低，比如葡萄糖、二磷酸腺苷（adenosine diphosphate，ADP）、三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP），等等。各種細(xì)胞的新陳代謝不再像往常那樣繼續(xù)下去，因此，細(xì)胞中的生物化學(xué)反應(yīng)，與正常狀態(tài)下完全不同，產(chǎn)生的生物化學(xué)產(chǎn)品也和細(xì)胞通常產(chǎn)生的完全不同。細(xì)胞對(duì)這種狀態(tài)的改變不滿意，它們通過(guò)升高細(xì)胞DNA中的一些不同的基因來(lái)響應(yīng)。（DNA中的大多數(shù)基因，在任何特定的時(shí)間都是不活動(dòng)的，而細(xì)胞會(huì)“打開”和“關(guān)閉”各種不同的基因，這取決于它在那個(gè)時(shí)刻需要些什么。）這些剛剛激活的基因?qū)⒋蜷_或者提升細(xì)胞內(nèi)部各種生物化學(xué)系統(tǒng)，由那些系統(tǒng)來(lái)改變細(xì)胞的行為，使細(xì)胞順應(yīng)這樣的事實(shí)：細(xì)胞和周圍的系統(tǒng)已經(jīng)被迫走出了它們的“舒適區(qū)”。
細(xì)胞內(nèi)部到底是怎樣進(jìn)行活動(dòng)以應(yīng)對(duì)這些壓力的，其細(xì)節(jié)極為復(fù)雜，研究人員還只是剛剛開始揭示它們。例如，在一項(xiàng)關(guān)于老鼠的研究中，從事研究的科學(xué)家計(jì)算了112種不同的基因，當(dāng)老鼠后腿的某塊特定肌肉上的負(fù)荷突然增大時(shí)，這些基因便會(huì)打開。通過(guò)已經(jīng)打開的特定基因來(lái)判斷，順應(yīng)包括許多方面，比如肌肉細(xì)胞的新陳代謝發(fā)生改變、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變以及肌肉細(xì)胞形成的速度發(fā)生改變。所有這些改變，最終的結(jié)果是強(qiáng)化了老鼠的肌肉，以便它們能夠應(yīng)對(duì)增加的負(fù)荷。老鼠還被逼著走出了舒適區(qū)，而肌肉對(duì)此的順應(yīng)方式是：變得足夠強(qiáng)壯，以建立新的舒適區(qū)。這樣就重新建立了體內(nèi)平衡。
這就是體育鍛煉制造身體變化的一般模式。當(dāng)身體的系統(tǒng)（比如某些肌肉、心血管系統(tǒng)或者其他系統(tǒng)）感受到壓力，以至于原來(lái)的體內(nèi)平衡無(wú)法繼續(xù)保持下去時(shí)，身體便會(huì)開始響應(yīng)那些變化，目的是重新建立體內(nèi)平衡。比如，假設(shè)你開始執(zhí)行一個(gè)有氧運(yùn)動(dòng)的計(jì)劃，如每周慢跑三次，每次跑半個(gè)小時(shí)，使你的心率保持在最大心率的70%左右的水平（對(duì)于年輕人，應(yīng)當(dāng)超過(guò)140次）。這種持續(xù)的活動(dòng)，將使得供應(yīng)腿部肌肉的毛細(xì)血管的氧含量降低。于是，你的身體將通過(guò)生長(zhǎng)新的毛細(xì)血管的方式來(lái)應(yīng)對(duì)，以便為腿部的肌肉提供更多的氧，并使你的雙腿重新回到它們的舒適區(qū)。
這正是我們可以怎樣利用身體對(duì)體內(nèi)平衡的渴望而推動(dòng)變化的例子：足夠努力地鍛煉，并且保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間，那么，身體將以各種方式來(lái)改變，使得那種努力變得更容易。你會(huì)稍稍變得更強(qiáng)壯一些，積累一定的耐力，身體也變得更協(xié)調(diào)一些。但這里也有一個(gè)陷阱：一旦補(bǔ)償已發(fā)生，也就是說(shuō)，新的肌肉纖維已經(jīng)生長(zhǎng)出來(lái)并變得更加高效，新的毛細(xì)血管也已長(zhǎng)出，等等。那么，身體就能輕松應(yīng)對(duì)以前感到十分艱難的那些體育鍛煉活動(dòng)了，它會(huì)再度感到舒服。改變也停止了。因此，要使改變不斷進(jìn)行下去，你必須不斷地加碼：跑得更遠(yuǎn)一些、更快一些，并且爬坡跑。如果你不繼續(xù)給自己施加一些壓力，身體將會(huì)保持體內(nèi)平衡，盡管此時(shí)的體內(nèi)平衡不同于以前，但你將停下改進(jìn)的腳步。
挑戰(zhàn)越大，變化越大，但不要太過(guò)
這解釋了持續(xù)將自己推出舒適區(qū)的重要性：你要使身體的補(bǔ)償變化不停地發(fā)生，但如果一下子推得太猛，使自己遠(yuǎn)遠(yuǎn)離開了舒適區(qū)，就有可能受傷，而且，事實(shí)上反而阻礙了你的提高。至少，這是身體響應(yīng)體育鍛煉活動(dòng)的一種方式。對(duì)于這些方面，科學(xué)家已經(jīng)了解了許多，但他們對(duì)人類大腦如何響應(yīng)心理上的挑戰(zhàn)，卻知之甚少。
身體與大腦的一個(gè)主要差別是：成年人大腦中的細(xì)胞，一般并不會(huì)分裂并組成新的大腦細(xì)胞。當(dāng)然，也有少數(shù)幾種例外，比如在海馬體中，新的神經(jīng)元可以生長(zhǎng)，但發(fā)生在絕大多數(shù)大腦部位之中的、為了順應(yīng)心理挑戰(zhàn)而進(jìn)行的改變（比如通過(guò)訓(xùn)練對(duì)比度來(lái)提高人們的視力），沒(méi)有包含新的神經(jīng)元的長(zhǎng)出和發(fā)育。相反，大腦會(huì)以各種不同方式來(lái)“重新布線”那些網(wǎng)絡(luò)，例如，強(qiáng)化或弱化神經(jīng)元之間的各種連接，同時(shí)還增加新的神經(jīng)元連接或摒棄舊的神經(jīng)元連接。髓磷脂的含量也會(huì)增加，在神經(jīng)細(xì)胞周圍形成的隔離鞘，允許神經(jīng)信號(hào)更加迅速地傳遞；髓鞘形成可以使神經(jīng)脈沖的速度提高10倍之多。因?yàn)檫@些神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)思考、記憶、控制移動(dòng)、解讀感官信號(hào)以及大腦的所有其他功能，重新調(diào)整和加快這些網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，使人們可以做各種各樣的事情，譬如不用戴眼鏡讀報(bào)，或者迅速確定從甲地到乙地的最佳路徑等，那些事情都是以前做不了的。
一個(gè)人遇到的挑戰(zhàn)越大，在一定程度上，大腦中的變化也越大。一方面，最近的研究表明，人在學(xué)習(xí)一項(xiàng)新的技能時(shí)，如果能夠觸發(fā)大腦結(jié)構(gòu)的變化，那么，這種學(xué)習(xí)比起只是繼續(xù)練習(xí)已學(xué)會(huì)的某項(xiàng)技能時(shí)的學(xué)習(xí)要高效得多。另一方面，在過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)過(guò)分地逼迫自己，可能導(dǎo)致倦怠和學(xué)習(xí)低效。大腦和身體一樣，對(duì)于處在舒適區(qū)之外卻離得并不太遠(yuǎn)的“甜蜜點(diǎn)”上的挑戰(zhàn)，改變最為迅速。
練習(xí)改變大腦結(jié)構(gòu)
人類大腦和身體通過(guò)發(fā)展新的潛力以響應(yīng)各種挑戰(zhàn)的事實(shí)，其背后潛藏的原理是有目的的練習(xí)和刻意練習(xí)的有效性。倫敦出租車司機(jī)、奧運(yùn)會(huì)體操選手或者音樂(lè)節(jié)上小提琴演奏家等人的訓(xùn)練，事實(shí)上是一種充分利用大腦和身體的適應(yīng)能力發(fā)展和提升新能力的方法，而這些能力，我們以前并沒(méi)有通過(guò)其他方式來(lái)發(fā)展和提升。
音樂(lè)訓(xùn)練如何改變大腦
要證實(shí)上述觀點(diǎn)，最好是觀察音樂(lè)能力的發(fā)展與提升。過(guò)去20多年，研究人員極為細(xì)致地研究了音樂(lè)訓(xùn)練如何影響大腦，以及那些影響反過(guò)來(lái)如何造就在音樂(lè)上的極高造詣。最有名的研究發(fā)表在1995年的《科學(xué)》（Science）期刊上。阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校的心理學(xué)家愛德華·陶布（Edward Taub）與四位德國(guó)科學(xué)家合作，招募了六位小提琴演奏家、兩位大提琴演奏家和一位吉他演奏家，這些人全都不是左撇子。研究人員對(duì)他們的大腦進(jìn)行了掃描。另外，他們還招募了六位并非音樂(lè)家的實(shí)驗(yàn)對(duì)象作為控制組成員，作為那些音樂(lè)家的參照對(duì)象。陶布想了解的是，這兩群人在他們的大腦中專門用于控制手指的部位上有哪些區(qū)別。
陶布最感興趣的是音樂(lè)家左手的手指。演奏小提琴、大提琴或者吉他，需要對(duì)那些手指進(jìn)行超常的控制。手指得在樂(lè)器上來(lái)回滑動(dòng)，而且需要在琴弦之間來(lái)回切換（有時(shí)，這種切換的速度奇快無(wú)比），還必須異常準(zhǔn)確地把手指放在特定的位置。此外，從樂(lè)器中發(fā)出的許多抖動(dòng)的聲音，比如顫音等，涉及手指放在某些位置時(shí)的滑動(dòng)或顫動(dòng)，通常需要大量的練習(xí)才能熟練掌握。左手的大拇指幾乎不會(huì)用到，主要只是用一些力氣，以便左手握緊樂(lè)器。右手的功能也比左手簡(jiǎn)單得多，對(duì)大提琴和小提琴演奏家而言，主要是握住琴弓，而對(duì)吉他來(lái)說(shuō)，主要是撥彈或捏住弦。簡(jiǎn)單地講，對(duì)這類樂(lè)器演奏者的訓(xùn)練，重點(diǎn)是加強(qiáng)他們對(duì)左手手指的控制。因此，陶布提出的問(wèn)題是：這會(huì)對(duì)大腦產(chǎn)生什么影響？
陶布的團(tuán)隊(duì)使用腦磁波描記器來(lái)確定研究對(duì)象的大腦控制了哪些手指，這種儀器通過(guò)檢測(cè)大腦中細(xì)微的磁場(chǎng)，勾畫了大腦的活動(dòng)。特別是，實(shí)驗(yàn)人員還觸碰了研究對(duì)象的單個(gè)手指，并觀察每次觸碰時(shí)，他的大腦的哪些部位給予了響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)，與非音樂(lè)家研究對(duì)象相比，音樂(lè)家大腦中控制左手的區(qū)域明顯大得多。特別是控制手指的大腦區(qū)域，已經(jīng)占據(jù)了通常專門用于控制手掌的那些區(qū)域的一部分。此外，音樂(lè)家開始演奏的時(shí)間越早，這種膨脹就越明顯。相反，在音樂(lè)家與非音樂(lè)家的實(shí)驗(yàn)對(duì)象控制右手手指的大腦區(qū)域中，研究人員并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何差別。
這些研究的含意是明顯的：音樂(lè)家年復(fù)一年地練習(xí)某種弦樂(lè)器，使他們大腦中控制左手手指的區(qū)域逐漸變化，從而使他們控制那些手指的能力也日漸增強(qiáng)。
這次研究之后的20年里，其他研究人員詳細(xì)闡述了其研究成果，并描述了音樂(lè)訓(xùn)練影響大腦構(gòu)造和運(yùn)行的各種不同方式。例如，與非音樂(lè)家的研究對(duì)象相比，音樂(lè)家在控制移動(dòng)中發(fā)揮著重要作用的大腦部位，也就是小腦，通常大一些，而且，音樂(lè)家訓(xùn)練的時(shí)間越長(zhǎng)，小腦也越大。與非音樂(lè)家的研究對(duì)象相比，音樂(lè)家在皮層的各種不同部位中擁有更多的腦灰質(zhì)（一種包含神經(jīng)元的大腦組織），包括軀體感覺(jué)區(qū)（觸覺(jué)和其他感覺(jué)）、頂上區(qū)（來(lái)自雙手的感覺(jué)）以及前運(yùn)動(dòng)皮層（計(jì)劃移動(dòng)和引導(dǎo)在空間中的運(yùn)動(dòng)）。
對(duì)于那些沒(méi)有接受過(guò)神經(jīng)科學(xué)培訓(xùn)的人們，一旦知道哪些大腦區(qū)域中到底會(huì)發(fā)生什么，可能會(huì)讓他們感到震驚，但從宏觀來(lái)看，卻是十分清楚的：音樂(lè)訓(xùn)練以各種不同方式改變了大腦的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行，使人們的音樂(lè)演奏能力進(jìn)一步增強(qiáng)。換句話講，最有效的訓(xùn)練形式其實(shí)不只是幫助你學(xué)會(huì)某種樂(lè)器的那些訓(xùn)練，而且是更深入和更高級(jí)的訓(xùn)練，這些訓(xùn)練確實(shí)增強(qiáng)了你演奏樂(lè)器的能力。當(dāng)你演奏音樂(lè)時(shí)，這些訓(xùn)練改變了你大腦中的部位，從某種程度上提升了你自己的音樂(lè)“天賦”。
從純智力技能到純體格技能
除了音樂(lè)領(lǐng)域之外，科學(xué)家在其他行業(yè)或領(lǐng)域所做的這類研究不是太多，盡管如此，在科學(xué)家已經(jīng)研究的每一個(gè)行業(yè)或領(lǐng)域，結(jié)果都相同：長(zhǎng)期的訓(xùn)練，使大腦中與那種特定技能相關(guān)的部位發(fā)生了改變。這些研究有的著眼于純智力的技能，比如數(shù)學(xué)能力。例如，與非數(shù)學(xué)家的研究對(duì)象相比，數(shù)學(xué)家的頂下小葉中的腦灰質(zhì)明顯多得多。這個(gè)大腦區(qū)域負(fù)責(zé)數(shù)學(xué)計(jì)算和看見空間中的物體，在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的許多方面，這些功能十分重要。此外，它恰好也是研究過(guò)阿爾伯特·愛因斯坦的神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家十分關(guān)注的大腦區(qū)域。那些科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，愛因斯坦的頂下小葉比常人大許多，而且形狀也格外異常，這些發(fā)現(xiàn)使得科學(xué)家們推測(cè)，愛因斯坦的頂下小葉，可能在他進(jìn)行抽象數(shù)學(xué)思考方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。難道像愛因斯坦那樣的人，一生下來(lái)就擁有比常人更發(fā)達(dá)的頂下小葉，因而具有擅長(zhǎng)數(shù)學(xué)思考的天賦嗎？你可能會(huì)這樣想，但是，研究人員對(duì)數(shù)學(xué)家與非數(shù)學(xué)家大腦部位的尺寸進(jìn)行過(guò)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，那些從事數(shù)學(xué)研究工作時(shí)間越長(zhǎng)的數(shù)學(xué)家，其右側(cè)的頂下小葉中腦灰質(zhì)越多，這可能意味著，頂下小葉這個(gè)部位更大，是他進(jìn)行大量數(shù)學(xué)思考的結(jié)果，而不是天生就如此。
許多科學(xué)家對(duì)那些既有心理因素又有生理因素的技能開展了眾多研究，比如音樂(lè)演奏。最近的一項(xiàng)調(diào)查關(guān)注了滑翔機(jī)飛行員和非飛行員的大腦，發(fā)現(xiàn)飛行員的大腦在幾個(gè)不同區(qū)域中擁有更多的灰色區(qū)域，包括左腹側(cè)前運(yùn)動(dòng)皮層、前扣帶皮層以及輔助眼區(qū)。這些區(qū)域似乎涉及許多方面，包括學(xué)習(xí)怎樣使用滑翔機(jī)的控制桿，在飛行時(shí)將指示滑翔機(jī)方位的身體平衡信號(hào)與視覺(jué)信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，以及控制眼睛運(yùn)動(dòng)等。
即使是我們通常認(rèn)為的純“體格技能”，比如游泳或體操（這些運(yùn)動(dòng)需要謹(jǐn)慎地控制身體的移動(dòng)），大腦也在其中發(fā)揮著重要的作用，研究發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練也造就了大腦的改變。例如，競(jìng)技跳水運(yùn)動(dòng)員與非競(jìng)技跳水者相比，在測(cè)量大腦區(qū)域中腦灰質(zhì)數(shù)量的一個(gè)指標(biāo)（即皮層厚度）上，前者在三個(gè)特定區(qū)域中都更厚一些，所有這三個(gè)區(qū)域都在覺(jué)察和控制身體的移動(dòng)方面發(fā)揮著作用。
三個(gè)重要細(xì)節(jié)
盡管由于技能不同，具體細(xì)節(jié)也各不相同，但總的規(guī)律不變：經(jīng)常性的訓(xùn)練會(huì)使大腦中受到訓(xùn)練挑戰(zhàn)的區(qū)域發(fā)生改變。大腦通過(guò)自身重新布線的方式來(lái)適應(yīng)這些挑戰(zhàn)，增強(qiáng)其執(zhí)行那些挑戰(zhàn)所需功能的能力。從那些關(guān)于訓(xùn)練對(duì)大腦影響的研究中，我們應(yīng)當(dāng)可以得出這樣一條基本信息，但還有其他更多細(xì)節(jié)值得一提。
第一個(gè)值得一提的細(xì)節(jié)是：訓(xùn)練對(duì)大腦的影響。可能隨著年齡增長(zhǎng)，在幾個(gè)方面有所不同，最重要的方面是：年輕人的大腦，即兒童和青少年的大腦，比成年人的大腦更具適應(yīng)能力，因此，年紀(jì)越小，訓(xùn)練產(chǎn)生的影響也越大。因?yàn)槟贻p人的大腦會(huì)以諸多不同方式來(lái)發(fā)育，因此，幼年時(shí)期進(jìn)行的練習(xí)，實(shí)際上可以塑造后來(lái)的發(fā)育路線，從而造就更大的改變。這就是“折彎幼枝效應(yīng)”。如果你將一根剛剛長(zhǎng)出來(lái)的幼枝稍稍折彎一點(diǎn)點(diǎn)，那么到最后，那根樹枝生長(zhǎng)的位置，可能會(huì)發(fā)生重大改變；而如果你去折彎已經(jīng)長(zhǎng)成了的樹枝，這種影響則小得多。
這種效應(yīng)的一個(gè)例子是，與非音樂(lè)家相比，成年鋼琴家大腦的某些區(qū)域通常擁有更多的腦白質(zhì)，這種差別完全由他們?cè)趦和瘯r(shí)期經(jīng)常練習(xí)所致。孩子越早開始練鋼琴，長(zhǎng)大后腦白質(zhì)也就越多。因此，盡管你也可以在成年以后再開始學(xué)彈鋼琴，但與兒童時(shí)期開始學(xué)相比，大腦中不會(huì)產(chǎn)生更多的腦白質(zhì)。目前，并沒(méi)有人知道這在現(xiàn)實(shí)中有怎樣的含義，但一般來(lái)講，腦白質(zhì)增多，可以加快神經(jīng)信號(hào)的傳送，因此，在兒童時(shí)代練習(xí)彈鋼琴，似乎能使練習(xí)者具有一定神經(jīng)學(xué)上的優(yōu)勢(shì)，這是成年以后練鋼琴無(wú)法比擬的。
第二個(gè)值得一提的細(xì)節(jié)是，通過(guò)超長(zhǎng)時(shí)間的訓(xùn)練來(lái)發(fā)展大腦中的某些部位，可能得付出一些代價(jià)。在許多案例中，那些已經(jīng)超常發(fā)展了某項(xiàng)技能或能力的人，在另一些行業(yè)或領(lǐng)域則出現(xiàn)了退化。馬圭爾對(duì)倫敦出租車司機(jī)的研究，也許就是最好的例子。到了四年的訓(xùn)練結(jié)束時(shí)，受訓(xùn)者要么完成了訓(xùn)練，成為獲許可的出租車司機(jī)，要么不再嘗試，此時(shí)，馬圭爾再用兩種方法測(cè)試他們的記憶。一種方法涉及認(rèn)識(shí)不同倫敦地標(biāo)的位置，對(duì)此，已經(jīng)成為獲許可出租車司機(jī)的人比其他實(shí)驗(yàn)對(duì)象強(qiáng)得多。第二種方法是空間記憶的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，即在延遲30分鐘之后再記住復(fù)雜的圖案，這一次，獲許可的出租車司機(jī)，比那些從來(lái)沒(méi)有接受過(guò)出租車司機(jī)培訓(xùn)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象，表現(xiàn)卻差得多。
相反，那些已被淘汰的受訓(xùn)者與那些從未受過(guò)培訓(xùn)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象幾乎相差無(wú)幾。由于在為期四年的實(shí)驗(yàn)開始之時(shí)，所有三組實(shí)驗(yàn)對(duì)象在這項(xiàng)記憶測(cè)試上的得分都很好，因此，唯一的解釋是，那些獲許可的出租車司機(jī)盡管提高了對(duì)倫敦街道的記憶，卻導(dǎo)致其他類型的記憶力出現(xiàn)下降。盡管我們不能確定地知道是什么導(dǎo)致這種現(xiàn)象的發(fā)生，但是，似乎那些密集的訓(xùn)練導(dǎo)致受訓(xùn)者的大腦將越來(lái)越大的部分專門用于這種記憶，從而留給其他類型記憶的腦灰質(zhì)變少了。
最后，由訓(xùn)練引起的認(rèn)知和生理變化需要繼續(xù)保持。如果停止訓(xùn)練，它們便開始消失。例如，在沒(méi)有重力的太空中待了幾個(gè)月的宇航員，一旦回到地球，會(huì)發(fā)現(xiàn)自己難以正常行走。另外，由于骨折或者韌帶撕裂而停止訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員，他們無(wú)法訓(xùn)練的肢體將喪失大部分的力量和耐力。同樣的現(xiàn)象也在自愿參加研究的運(yùn)動(dòng)員身上出現(xiàn)。在這些研究中，他們必須臥床一個(gè)月左右的時(shí)間。結(jié)果，力量下降了，速度減緩了，耐力消失了。
同樣的現(xiàn)象，對(duì)大腦也是一樣的。馬圭爾研究一組倫敦出租車司機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)，他們海馬體后部區(qū)域中的腦灰質(zhì)比活躍的出租車司機(jī)少一些，不過(guò)，依然比那些已經(jīng)退休、從來(lái)沒(méi)有當(dāng)過(guò)出租車司機(jī)的研究對(duì)象多一些。一旦這些出租車司機(jī)停止每天都運(yùn)用自身導(dǎo)航記憶的訓(xùn)練，那么，由于這種訓(xùn)練而引起的大腦改變也將開始消失。
潛能可以被構(gòu)筑
一旦我們以這種方式理解了大腦和身體的適應(yīng)能力，便開始以完全不同的視角來(lái)思考人類的潛力，而且，這將我們引向了一種完全不同的學(xué)習(xí)路徑。
想想這個(gè)：大多數(shù)人在生活中從來(lái)沒(méi)有受到特別的身體挑戰(zhàn)。他們坐在辦公桌前，或者即使需要四處走動(dòng)，也不用走動(dòng)很多。他們不會(huì)奔跑和跳躍，不會(huì)去舉重物或者長(zhǎng)距離投擲物體，而且不會(huì)進(jìn)行大量的平衡和協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)。因此，他們的身體能力處于相當(dāng)?shù)偷乃剑M管對(duì)日常活動(dòng)來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠，甚至足以步行、騎單車，或在周末的時(shí)候玩一玩高爾夫或網(wǎng)球，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到受過(guò)高度訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員擁有的體能。這些“正常”的人們，不能在5分鐘之內(nèi)奔跑1.5千米，或者在1小時(shí)之內(nèi)跑完16千米；無(wú)法把棒球打到90多米的地方去，或者將高爾夫球擊出近300米；他們做不到在冰上做出三周跳的動(dòng)作，或者在自由體操項(xiàng)目中完成三個(gè)后空翻。這些事情需要人們進(jìn)行艱辛的訓(xùn)練，通常比大多數(shù)人愿意做的訓(xùn)練量大得多，但不管怎樣，這些能力也是能夠培養(yǎng)出來(lái)并發(fā)展提高的，因?yàn)槿祟惖纳眢w具有足夠的適應(yīng)能力來(lái)響應(yīng)訓(xùn)練。大部分人做不到這些事情，并不是因?yàn)樗麄儾痪邆渥鲞@些事情的能力，而是因?yàn)樗麄儩M足于在舒適區(qū)中生活，從來(lái)沒(méi)有嘗試走出舒適區(qū)。他們生活在“足夠好”的世界中。
對(duì)于我們從事的所有心理活動(dòng)，同樣是這個(gè)道理，從寫報(bào)告到駕駛汽車，從教課到經(jīng)營(yíng)組織，從賣房子到做大腦手術(shù)。我們?cè)谌粘Ｉ钪幸褜W(xué)到足夠多的東西，但是，一旦我們抵達(dá)了那個(gè)界限，很少迫使自己超出“足夠好”的范圍。我們很少去挑戰(zhàn)自己的大腦來(lái)生產(chǎn)新的腦灰質(zhì)、腦白質(zhì)，或者以有望成為倫敦出租車司機(jī)的人們或小提琴學(xué)生可能采用的方式，對(duì)整個(gè)大腦進(jìn)行“重新布線”。很大程度上，這沒(méi)問(wèn)題。一般說(shuō)來(lái)，“足夠好”就是足夠好。但重要的是記住，選擇總是存在。如果你希望變得更擅長(zhǎng)某件事情，你就可以做到。
而且，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法與有目的的練習(xí)或者刻意練習(xí)的方法之間存在著一種關(guān)鍵的差別，那便是：傳統(tǒng)方法并不是專門用于挑戰(zhàn)體內(nèi)平衡的。它假設(shè)，不論是有意的還是無(wú)意的，這種學(xué)習(xí)全都涉及發(fā)揮你的內(nèi)在潛力，并且意味著你可以發(fā)展某一特定的技能或能力，而不用走出你的舒適區(qū)太遠(yuǎn)。從這種視角觀察，只要你進(jìn)行訓(xùn)練，便可以發(fā)展自己的潛力。事實(shí)上，訓(xùn)練也是你唯一能做的。
然而，對(duì)于刻意練習(xí)，我們的目標(biāo)不僅僅是發(fā)掘自己的潛能，而且要構(gòu)筑它，以便從前不可能做到的事情變得可能做到。這要求挑戰(zhàn)體內(nèi)平衡，也就是走出你的舒適區(qū)，并迫使你的大腦或身體來(lái)適應(yīng)。一旦你做到這一點(diǎn)，學(xué)習(xí)便不再只是執(zhí)行某些遺傳命運(yùn)的方式；它變成了一種控制你自己命運(yùn)的方式，也是一種按照你選擇的方法構(gòu)筑潛力的方式。
下一個(gè)明顯的問(wèn)題是：挑戰(zhàn)體內(nèi)平衡和發(fā)展那種潛力的最佳方式是什么？我們將在本書余下的大部分內(nèi)容中回答那個(gè)問(wèn)題，但在那之前，要解決在本章中拋出的一個(gè)問(wèn)題：我們到底在試圖提升大腦的什么？我們明顯知道，是什么改進(jìn)了我們的身體能力。如果你長(zhǎng)出了更多和更大的肌肉纖維，你就會(huì)變得更強(qiáng)壯。如果你增加了肌肉的能量貯存、提高了肺活量、改進(jìn)了心跳能力以及循環(huán)系統(tǒng)的能力，那你的耐力將得到增強(qiáng)。但是，當(dāng)你在參加培訓(xùn)，立志當(dāng)一位音樂(lè)家、數(shù)學(xué)家、出租車司機(jī)或者外科醫(yī)生時(shí)，你的大腦產(chǎn)生了什么樣的變化？令人驚奇的是，在所有這些區(qū)域中的改變，有一個(gè)共同的主題。理解該主題，是理解人們?cè)鯓佑眯睦斫M成要素在任何一個(gè)行業(yè)或領(lǐng)域發(fā)展并提升超常能力的關(guān)鍵。接下來(lái)我們會(huì)進(jìn)行討論。
