生活习惯改变我们的大脑

2016-02-18 07:03龙学锋
百科知识 2016年1期
关键词:神经元志愿者大脑

龙学锋

科学研究表明,人的大脑聪明与否不仅是天生的,我们后天的行为也会对大脑产生深刻的影响。“用进废退”的生物科学原则,同样适用于人脑。大脑神经细胞和其他组织器官一样,越用越能保持其充沛的活力。总不用的话,神经细胞的减少速度就会加快。

关于我们的大脑,人们一直有个假设,认为我们在出生前后的几年间,大脑便具备了一生所需要的神经细胞,也称为神经元。一旦大脑内的组织结构已经形成,日后就很难有改变和塑造的余地。随着年龄的增长,这些神经元也会慢慢衰亡,而且大脑以后也不会再生长出新的神经元。同时,年龄的增长也会让人们在学习、记忆等方面的心智能力逐渐退化。这个观点在十几年前仍是主流的教条,这恐怕也是使人们以为大脑会越用越笨的来源,但事实真的是这样吗?

在20世纪60年代,麻省理工学院的研究者在成年老鼠的脑中发现了新生的细胞,到了20世纪90年代末,证实我们成人的大脑也是富有张力的,部分神经元在我们的一生中会不断地再生并形成新的连接,这个过程被称为神经元再生,会一直进行到生命终止。我们的大脑会根据环境刺激和学习经验产生改变,并且会一直不断地适应外在环境的变化,这种现象被称为可塑性。可塑性是学习的必要条件,也是大脑的固有属性,脑的一生都能根据学习经验发生显著的变化,同时适应环境的能力也是与生俱来的。当我们每个人在学习新事物的时候,比如新的语言、新的技能、回家的新路径,还有当看见一张张新面孔时,我们的大脑内都发生这样的历程。过去20年的研究表明,脑的可塑性可以持续终生。

为什么阅读

可以改变我们的思维?

很多人声称,阅读一本书后,他们的生活发生了变化。科学家发现,喜爱读小说的确会导致大脑发生重大改变。

要探究大脑里的奥秘,一般会使用功能性磁共振成像(fMRI)技术。科学家通过扫描志愿者的大脑,查看到阅读小说对神经元的影响,并发现这个效果可以持续数天。科学家通过每天对志愿者fMRI 扫描观察,并与非阅读者fMRI 扫描结果对照显示:在阅读后的第二天早晨,人大脑的左颞叶皮层(负责语言感知)的区域比较活跃。同时,即使志愿者其中某几天没有阅读,这块区域仍旧会处于活跃状态。研究人员称其为“阴影行为”, 有点像肌肉记忆。至于这些神经变化有可能持续多久,目前仍是一个悬而未决的问题。

我们常常直觉地认为语言

学习存在一个关键期(通常是童年期),青春期后大脑就失去了原有的弹性。然而,近年来越来越多的研究表明,成人的大脑同样具有可塑性,生活经历无时无刻不在塑造我们的大脑,譬如驾驶、弹琴、杂耍或者语言学习。这些改变不仅仅会影响大脑的活动模式,也会调整大脑的结构。

在一项“功能性核磁共振成像研究”中,23名美国大学生在6个星期的时间里连续学习了48个带有声调的汉语词汇。与16名未参与学习的同年龄大学生相比,训练后这些学习者的大脑功能活动发生了变化:大脑的语言区有更为强烈的激活。对脑功能网络的有效连接分析也显示,优秀学习者的语言脑区之间沟通途径更多、连接更强。这一研究表明,学习新的语言可以重塑大脑,改变重要脑区之间沟通的模式,使个体运用更高效、更灵活的脑神经网络来加工新的信息。因此,从某种意义上来说,语言学习不仅提升了学习者的知识技能,也锻炼了大脑,延缓了大脑的衰老。

美国卡耐基梅隆大学的科学家确认,出租车司机常学习识路导航信息,可使大脑海马区发生变化。科学家认为,简单的识路导航训练可以改变一个人的脑组织结构。卡耐基梅隆大学心理和脑功能成像中心的高级研究员凯勒表示,近年发展起来的测量脑组织变化的技术,能使科学家更好地理解大脑海马区发生变化的原因、海马区与大脑通信的机制以及大脑对周边世界认知的奥秘等。

研究人员招募了一些很少玩动作视频游戏的年轻人参加模拟驾驶游戏实验。这些志愿者被分为空间学习组和对照组两组,前者在45分钟内要在同一路线上模拟驾驶20次,后者则在相同时间内在不同路线上模拟驾驶20次。在实验前后,研究人员对每个志愿者都进行弥散加权成像(活体观察水分子微观运动的方法),来测量其脑内水分子的运动,并利用功能性磁共振成像,来扫描分析他们大脑的活动。实验结果表明,与对照组相比,空间学习组人员完成驾驶任务的速度更快,他们能够按顺序回忆沿途照片。更重要的是,只有空间学习组人员的大脑内负责空间学习的重要部位——海马区出现了变化,且脑部结构变化量与完成的任务量直接相关。

牛津大学顶尖神经学家苏珊·格林菲尔德长期以来一直关注于电脑和互联网对人类大脑所造成危害方面的深入性研究。

格林菲尔德表示,越来越多地使用智能手机和社交网络会将人们带入一种“永远无法令人满足的数字现实”中,同时这一现象也会使人们的记忆发生减退、使人们的社交能力萎缩,甚至最终使大脑开始退化。比如,格林菲尔德首先在书中解释了人类大脑具体的运行方式,且大脑有能力根据外界的刺激而进行适应。而且,人们长期使用互联网甚至有可能改变人脑的物理结构。格林菲尔德指出,诸如早上阅读报纸、同丈夫离婚等这些行为其实都有可能改变人脑的物理结构,因为这些事件的发生会刺激大脑的神经元之间建立一种“神经连接”,因此人们每天晚上睡觉时大脑的形态其实同前一晚都是有所不同的。她指出,视频游戏有可能使玩家变得暴力、社交网络有可能使用户变得孤僻,而人们对于搜索引擎的滥用则会使人们开始习惯于“浅度思索”,同时逐渐丧失了进行深度思考的能力。

单调无变化的工作

会使大脑变麻木

科学研究表明,当一个人完成单调任务时,其大脑便会转换为“安眠模式”,这一变化是不以人们意志为转移的。研究表示,大脑的这一变化可能是人体内在的一种自我保护意识,是“大脑要稍微休息一下”的提示信号。无论当事人是否愿意,都无法改变这一现象。因此,我们有时候会感觉到“脑子不动了”或者“工作效率太低”,但又无技可施。

【责任编辑】蒲 晖

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