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大脑使用手册

2006-11-27  广南子


作者:
程亚婷

你是否真正了解自己脑壳里的“核桃仁”?让我们一起来探索这个近在咫尺的神秘世界

直到上个世纪80年代,人们还认为酷似核桃仁的大脑是一种生物电脑。不过,最新的研究显示,相对于电脑的硬件,人脑更具延展性和流动性,并且会随着每次的行为和感觉发生改变。事实上,终其一生,大脑都如同一个小宇宙一样充满变数地运转下去。

一个想像不到的事实是,大脑形成初期有一个作“减法”的过程。胎儿在母腹中孕育的前六个月,神经元开始伸出突起,以每秒钟200万的速度形成连接神经元的 “突触”,即神经键。这样,胎儿在出生前三个月的时候便获得了一生最多的脑细胞数量,完全多于实际的需要。到出生前的几周,情势发生逆转,神经元之间互相竞争,吸收了更多同类的神经元开始形成具备某些特定功能的回路。这个清除多余脑细胞的过程被科学家称之为“神经达尔文主义”。

然后,新生儿开始经历大脑发育的第一个关键期,这期间它所获取的经验很可能成为刺激大脑发育的决定因素。例如,新生儿对世界上各种语言的敏感度都是等同的,它们甚至会发出母语中没有的音节。但是,如果接下来的时间某个特定的语言、中文、或西班牙语充满了它的耳朵,它会对这些声音尤其敏感,而逐渐失去对其他语言的反应。

这个阶段,经验刺激被转化为可接收的信号传达到突触,然后在神经元细胞之间传递。人的幼年时代,神经被髓磷脂(myelin)所包裹,这种隔离加速讯息的传递,允许更快速的大脑运动,并最终发展为同时运行多项任务的能力。就是说,如果大脑中具有大量的髓磷脂,那么大脑神经网络将会工作得更快,并使得一个人学习起来更容易。令人惊异的是,髓磷脂的增长直到中年才会最终完成。

而且,大脑的不同部位是以不同的速度和不同的方式发育的。人的心智最早产生于大脑的前额叶皮质(prefrontal cortex),它位于人的前额后面并延伸到耳朵附近。人之所以能控制自己的行为,为自己的将来谋划,并衡量不同的选择、拥有社会价值,都倚赖于此。然而,这一部分却是大脑中最后发育成熟的。一直到25岁,前额叶皮质才会完全成形。

而对于智力发育十分重要的灰质和白质来说(一般认为,灰质好比大脑中的一个个信息处理单元,而白质则是联系这些信息处理单元的网络),进入青春期之前才是灰质发育的第二个重要阶段。

基于以上两点,我们可以确定,在人的整个成年阶段,大脑都具备重塑和重组的能力。

具体来说,由突触连接神经元所构成的巨大而复杂的信息处理网络高度可变,这体现在突触的可塑性上。突触上的变化正是所有学习和记忆的基础: 最开始的连接是随意启动的,但通过某种正反馈,经验被积累起来——强健的、经常被使用的突触会变得更强健,而弱小不经常使用的突触会萎缩。不论是在正常衰老、智力发育迟缓抑或是神经变性疾病等病例中,通过某些方法来增加突触的数量或是减缓突触的损失可能是非常有用的。

因此,即便年老时大脑的延展性会有所下降,但教会日渐老去的大脑一些新技能,什么时候都不算迟。研究显示,即使年届六旬乃至七旬,只要经过集中训练,人的记忆力还能重现活力。大脑的延展性是没有界限的。

大脑地图及简要图释
    
首先要声明,目前任何对大脑结构及功能的探索都无法解释人类思维的真实过程,尽管左、右两个大致对称的半球很清楚地呈现在我们面前,而了解半球外层皱折形成的沟、裂也并无困难,然而,至今科学工作者都不能把某个思维功能定位于大脑某个特定部位,人类的心智地图因此无法得到物理上的还原。正如你将在以下列表中看到的那样:我们的种种思维能力分散在大脑的不同部位。因此,一个还算恰当的比喻是:大脑工作的时候,如同一个室内交响乐团协作式的演奏场景。
    
图示:按照半球外层的沟和裂,可把大脑皮层分为额叶、顶叶、枕叶和颞叶。额叶和顶叶被中央沟分开,颞叶在外侧裂下面,与枕叶和顶叶相连接,但没有明确分开的沟。

意识VS语言—额叶
    
额叶被认为是思维控制的中枢,几乎和所有的行为都相关,包括如何获取意识、如何对周遭环境作出反应,另外,这部分还负责对日常生活行为进行判断,语言表达,赋予语言以意义——听起来额叶是理性行为的控制者,但这只是表面现象,具体来说:左额叶主要负责与运动相关的语言控制,右额叶则是在无涉语言的功能上发挥影响。因此,在总体功能上,它还掌管着情绪反应和人类的性行为。
    
额叶位于头盖骨的前端,这使得它很容易受到损伤。磁共振实验显示,一般而言额叶是脑外伤最常见的区域。残酷一点说,神经科学关于大脑的研究非常依赖人们的身体创伤,同时这也可以解释为什么我们对这一部分的功能了解的相对详尽。

味觉VS逻辑—顶叶
    
这一位置为我们带来疼痛、触摸、品尝、温度、压力等躯体感觉,具体位置在顶叶中央沟后面的中央后回。躯体感觉仅仅是顶叶的功能之一,它另外还负责关乎整体感觉信息,尤其是视觉感受的输入。作为我们的视觉中枢,顶叶分布在大脑的后部,因此不是那么容易受到损害,尽管任何比较明显的脑部创伤都可能引起视觉系统的微妙变化。
    
这个敏感的部位使得我们能够操纵物体,进行有目的的运动,并帮助我们建立起空间感知系统,形成真切的认知。而更重要的是,它能够集合不同的感觉去理解单一概念,从而形成与数字与逻辑相关的基本信息。
 
聆听VS观看—颞叶与枕叶
   
颞叶位于两半球的外侧,是管理两耳听觉的神经中枢。具体而言,每一半球的听觉区,都具有管理两耳听觉的功能,因此,如果一个半球的听觉区受到伤害,对整体的听觉只有轻微的影响。
    
不过,倘若颞叶遭到了损害,患者可能无法对词语和图画进行分类。进一步研究发现,除了处理听觉信息,颞叶还能够形成一些对视觉形象的感知和记忆,同时负责对物体的分类。
    
但真正掌管视觉,负责处理视觉信息的部位在它的左边——枕叶。

睡眠VS运动—脑干与小脑
    
呼吸、心率、吞咽、视听反射、血压、消化、体温、睡眠,这些行为都和脑干相关。的确,脑干在基本的注意力和人的意识上扮演重要角色。另外,来自身体的所有信息都需经过脑干和大脑发生联系。
    
小脑大概是我们最为了解的部位,它掌管平衡和运动的协调,并负责记忆人体对于运动行为的反射。


大脑体操
    
尽管拥有一个潜力无限的大脑,然而,我们无时无刻不感到大脑衰老的威胁。资料显示,儿童使用创造力有80%,小学生75%,中学生50%,大学生25%,成人却只有10%甚至更少。怎么办?如何激发大脑的潜能以保持它的年轻?一个最为有效的方法莫过于不断地挑战它。创造力的激发非常依赖经验的积累,用中国古人的智慧理解就是:无他,唯手熟耳。
    
正如锻炼肌肉一样,更多的练习会让肌肉变得更为结实,这对于脑细胞一样行之有效。以下是几个操作性较强的脑部体操,读者不妨一试。
每天15分钟的快走能保持良好的体能状态,并减缓脑神经细胞的流失速度。
保持愉快,笑口常开,可增加肺呼吸量,增加大脑的氧气供给,提高大脑的生理功能。
多做细致的手工活动,比如练习书法、绘画、弹琴或者健身球锻炼。手指技巧活动能给脑细胞以直接刺激,可以增强脑的活力,使其功能发达。
比较相似的事物,如一对双胞胎的容貌,有专家称,使大脑变得更有效率、更为敏锐的办法是让它总是辨别事物间的差别。
在一页纸的中央写下你下一个项目的大纲,选用一个词作为主题。然后记下所有从这个词生发出来的想法,在相似的主意间连线,并加入相关的描述。该练习有益于右脑和左脑的协作。
接受新的任务对于保持大脑活力非常重要。每个大脑细胞都有约10万通向其它细胞的连接点。让你的大脑参与不同的活动,比如学习一项新的技能、游戏或者一门新的语言。
启动多种感官做同一件事,加入平常少用的感官如嗅觉、触觉,避开大脑预期模式,如闭着眼找电灯的开关,回忆拖鞋放哪,桌椅在哪以及房间的方位等。
自助游,最好租车或搭乘大众交通工具。到当地的市集逛逛,和当地人聊天,使大脑保持能随时面对新问题的最佳状态。意想不到的挑战将使大脑神经胞有机会发展新连结。
消极或者积极的情感刺激下,大脑皮层兴奋和工作的范围不同,但都能激发大脑的创造力,强烈的情感刺激能够影响创作的过程。

创造力之谜
    
流行观点认为,相对于左半球偏重逻辑和客观性,右半球更具有创造力。这个说法可能过于简单化了。
    
首先应当确定,由于大脑和身体的连接具有上下倒置、左右交叉的特征,因此右脑控制人的左眼、左身、左手、左脚,为了刺激右脑必须多使用左眼、左耳、左手和左脚。对于作为占大多数的左脑型人来说,如果每天都能抽出一点时间用左手写字,可以激活右脑的运动。
    
右脑专司图像、音乐、运动之类的反应,多接触绘画、雕刻等艺术品,多听古典名曲、梵唱等优美的音乐有助于右脑的开发。许多人在慢跑、散步或收听音乐的时候,灵感如泉涌,那都是因为刺激右脑所产生的结果。
    
虽然右脑是灵感之源,但绝非创造力的全部——有个突发的点子闯入你的大脑,为了印证它的可行性,你会把它和其他的主意结合起来分析,最终发展出一个解决问题的方案。突发其想,通常是右脑在积极活动。而为了印证调用以前的记忆并做出逻辑判断,这就是左脑在司其职了。
    
整体来看,人类的创新是左右脑协同工作的结果。在这个意义上,关于创造力的过程,大约分为六个可描述的阶段:产生兴趣(左/右脑),有所准备(左脑),谋划(左脑),阐发(右脑),确认(左脑)和实施(左/右脑)。
    
根据美国加州大学的罗伯特?奥斯坦教授(Robert Orrstein)的研究发现,当左右脑均衡思考时,大脑功能将达到一般思考的五至十倍。往往这个时候总易产生绝妙的创意。因此,要想获得激发创造力,最恰当的做法应当是在保证大脑优势半球的基础上尽量做到左右脑并用。
    
在左右脑并用的过程中,还涉及另一个更为大众所忽略的层面:左脑和右脑在可行的轨道上并进,如果左右脑的连接出现了问题,右脑诞生的怪异的点子,无法达到左脑,则这个创意会可悲地沦为白日梦,难有实际操作的可能。
    
事实上,思维诞生于包括四个部分的大脑皮层。前两个是我们熟知的左右脑半球,后两个是大脑边缘系统的左部分和右部分。构成边缘系统的主要部分是海马和杏仁核。左右脑由胼胝体(corpus calosum)连接,而边缘系统的左右部分是由海马连合(hippocampal commissure)所联合。当左右脑同时运动的时候,边缘系统负责情绪、动机、条件反射、记忆储存等中枢活动的协同和调节。对于人类的创造力而言,大脑的边缘系统相当重要。额叶对于判断和思维的灵活有重要作用,颞叶和边缘系统的结构可以提供动力和动因。因此,这部分被认为对人的创造力更具价值。

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