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【太极科研】脑力“拳”开:当太极拳遇上脑神经科学(一)----学习中的大脑

 tjboyue 2018-05-05

作者:丹尼尔.E.舒尔茨

译者:姚铁斌


运动,于所有生物而言,至为重要。进化赋予了人类精细的大脑机制,可以发出动作指令,亦能监测动作的实施过程和效果。作为活跃的刺激接收器,大脑具有丰富的感知力,这使得人们能够察知周边正在移动的物体,并对其是什么、可能的举动作出重要预测。人类之生存,依赖于此。

 “动作感知”,并非大脑天生的功能,而是在婴儿出生后的一段短暂时间内习得的。这一期间,在大脑“可塑性机制”作用下(现代神经科学已经对其研究了几十年),大脑神经元的连接、运作机制都发生了变化。当学习中的大脑成长时,运用无损扫描技术,我们已可以精准观测到大脑构造上的变化。

有一个流行的说法——学习新动作时,幼儿和小孩比大人们学的更好、更快,而且更不费力。事实证明(给成年人的好消息),我们的表现没那么糟糕。

较早开始习练太极拳的人(这里指青少年),比那些成年后才开始习练的人,更有可能达到太极拳的较高阶段。表面上,这个论断似乎很说得通。然而,事实是否如此呢?首先,对于习练武术,人们明显有着不同的禀赋。即便在两个每天都刻苦训练的年轻人中,一个也会比另一个水平高。其次,我们还要假设他是这样一个年轻人:其不仅较早习练太极拳,而且比一个起步晚、没有多少时间和精力学习“一系列困难、复杂的动作”的成年人,投入更多的练习时间。

为了弄清楚第二点,让我们试想:一个婴儿是如何学会走路的?在一年的大多时日里,每天许多小时中,他都要练习如何控制动作、协调手足及保持平衡。经过6至10个月的高强度练习,他开始爬行,几个月后,他就可以站起来行走了。这一学习过程(走路)将持续若干年、几十个月,直到这个孩子能够自信地行走。想象一下,如果一个成年人,心无旁骛地花费这许多时日(几年、几十个月),投入到如此高强度的练习中,效果会如何呢?与一个每周练习一小时的人相比,他的太极拳水平一定会有巨大的提升。

对一个孩子来说,在其出生后的很多年间,(学习中的)大脑仍处于构建中,且展示出令人惊异的“神经可塑性”(通过这个机制,大脑的神经连接在体验中得到强化)。这也令婴儿们在生命开始的第一年学习到大量技能。

二十世纪六十年代,大卫.休布尔与索斯滕.威赛尔首次提出:对于动物和人类,幼年处于跟先前不一样的感觉环境中(按:即非原来成长中的自然环境),会改变其感觉系统的成熟方式。这些变化将对幼儿认知世界的方式带来负面影响。例如,一只患有先天白内障的眼睛会引起双目视觉的不对称。这种不对称、及因病而致的视力模糊,将导致患病眼球与大脑通过视网膜接收视觉信息的具体部位间发生“功能性失联”。他们的研究表明,这种功能性缺损无法通过眼镜来矫正。1981年,因在理解人类大脑处理视觉信息处理方式上的贡献,二人获得了诺贝尔奖。

与此相对的是,成年后一只眼睛患有白内障(后天)则不会对大脑产生永久性影响。在那个开创性实验之后的几十年间,致力于大脑学习机制的科学界形成一个共识:“神经可塑性”仅存于儿童早期发展中某些短暂的敏感阶段,当其成年后,便不具备了。

然而,二十世纪八十年代,这个共识开始为新的变化让路。当时,世界上几个不同的实验室(包括在我自己在法国Gif sur Yvette的实验室)都发现:成年哺乳动物的大脑仍存留着令人难以想象的可塑性。下面是两个涉及触觉、听觉、视觉的研究实例:

人类与灵长类的大脑皆有一个分析皮肤触觉信息的区域。我们的整个身体遍布触觉感受器,每一部位都与大脑的特定区域相对应。例如,双手有其对应的脑区域,每根手指又分别由特定的区域负责。一只成年猴子,为了得到奖励——一滴苹果汁,需要每天将三根手指放到一条绳索上去体验特定的振动,有如小提琴家做得那样。仅仅训练几周,其对应手的大脑区域便产生了改变——负责分析三根手指信息的脑区,出现了增大及重组现象。随后的脑扫描证实,相比右手脑区,专业小提琴演奏家左手(按弦手)的脑区,确实有增大现象。因而,通过反复的外界刺激,成人的脑是可以重组的。

(未完待续,下一篇将介绍第二个实验:给猫头鹰戴上眼镜后发生了什么?)

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