人的大脑真的是越用越聪明吗?

  经科学家研究证明,人的大脑皮层,大约有140亿个神经细胞,也叫神经元。这么多数量的脑细胞,对一个人的一生来说,足够了。

  由于大脑活动的减弱,树突会生理性萎缩和枯竭。起初,失去一个信号并不要紧,因为大脑本来就有代偿机制,它不但可以绕过死亡线路重新规划信号网络,而且还能开辟其他区域帮助信号通畅。这是大脑系统建立的某种备份,但是随着轴突活动减少和树突的退化,滋养大脑的毛细血管也同时萎缩,这限制了脑内的血流量。这是一个互为因果的过程:如果大脑内经常性供血不足,那么就会导致毛细血管发生萎缩,树突也会步其后尘。无论从哪方面看,这都是一个致命的结果,如果没有血液所携带的氧气、能量、营养物和具有修复功能的分子,那么神经细胞很快就会死亡。

  勤于用脑的人,脑血管经常处于舒展的状态,脑神经细胞会得到很好的保养,从而使大脑更加发达,避免了大脑的早衰。相反,那些懒于用脑思考的人,由于大脑受到的信息刺激比较少,甚至没有,大脑很可能就会早衰。这跟一架机器一样,搁在那里不用就要生锈,经常运转就很润滑。国外就有过这样的研究,科学家观察了一定数量的20-70岁的人,发现长期从事脑力劳动的人,到了60岁时仍能保持敏捷的思维能力,而那些终日无所事事、得过且过的懒人当中,大脑早衰者的比例大大高于前者。

  成功者掌控着大脑的可塑性。由于大脑具有惊人的重塑能力,即使在进入老年之后也是如此。土耳其的库比拉伊·艾丁及其同事对数学家的大脑进行了研究。他们的研究显示,数学家顶叶某些区域的皮质密度增加了。数学奇才们不仅很擅长数学,而且非常具有创造力,比普通人更擅长理解三维物体。这种后续效应的好处很明显:用各种头脑体操来挑战你的大脑能强健大脑的肌肉,就像每天走路能强健你的身体一样,并且大脑在一生中都保持着可塑性。这并不是说随着年龄的增长,大脑的某些方面就不会失去灵活性,而是进一步的证明了大脑的可塑性能够被保持下来。

  年老所带来的不可避免的结果是你的认知潜能减少了,但是直到死之前,大脑始终都保持着很多重塑自己、彻底改造自己的能力。人一生中刺激大脑的机会是无限的。2009年,梅奥诊所(Mayo Clinic)的尤那斯·杰达(Yonas Geda)和其他研究者发现,相对于没有爱好的老人,那些从事自己爱好,例如喜欢缝被子、看书、玩棋类游戏或上网冲浪的老人能够将记忆力衰退的风险降低30%~50%。

  北京大学神经科学研究所教授于常海曾表示:以前人们可以观察到,相应的智力锻炼会增加人的灰质(神经元),今天研究者发现锻炼还可以增加脑的白质(突起)。“这就好比‘电脑’变多了或者是升级了,处理问题的速度变快了。或者是‘光纤’增多了,连接网络更快,处理同一个问题时参与的‘电脑’更多,处理更快。或者是‘光纤’增粗了,传导速度更快。”

  随着年龄的增长,大脑结构是会有变化的。不过波士顿大学神经生物学家彼得等人研究大脑结果表明,正常情况下,老年人的脑细胞会收缩,但不会大量死亡。因此,合理的刺激,可以让这些细胞重焕活力。反之,脑细胞得不到足够的刺激,容易过早老化,智力及记忆力下降。于常海教授说,正常人通过不断的学习和锻炼,可以持续的刺激脑细胞,维持脑细胞活力,同时健全大脑的连接回路,让大脑工作的更好。而且一个经常思考、学习的老年人,其经验智慧是不容忽视的,因此人是可以愈老愈聪明的。

  大脑是由神经细胞组成的,这些细胞大多是利用化学信号使彼此“交谈”。传入的信号会倾听神经元发送自己的信号。当电信号通过细胞时,细胞就会被激活。信号从被称为细胞体的地方移开,向下穿过一个被称为轴突的长结构。当信号到达轴突末端时,就会触发这些化学信使的释放。然后这些化学物质跳过一个微小的缝隙,触发下一个细胞的激活。当我们学习新东西时,发送和接收任务信息的细胞变得越来越高效。它们向下一个细胞发出信号,告诉它发生了什么事,就不需要花那么多力气。从某种意义上说,神经元连接在一起并可以同时向几个相邻的神经元发送信号。

  另一种类型的神经胶质细胞占了大脑细胞的85%之多。在美国国家儿童健康与人类发展研究所的菲尔兹的研究表明,神经胶质细胞在学习过程中也会变得活跃。有一种胶质细胞包裹在神经轴突周围。(注意:并非所有轴突都有这种包膜。)这些包裹细胞形成了髓鞘。髓磷脂由蛋白质和脂肪物质组成。它使轴突绝热。髓磷脂有点像家中铜线外面的塑料涂层。这种绝缘可以防止电信号不恰当地从一根电线(或轴突)漏到另一根。

  在轴突中,髓鞘还有第二个作用:加速电信号的传播。这是因为神经胶质细胞迫使一个信号从轴突的一个点跳到另一个点。当它在神经胶质细胞之间跳跃时,信号移动得更快。当学习新技能时,绝缘轴突的髓鞘数量会增加。这是随着单个神经胶质细胞的增大而发生的。新的神经胶质细胞也可能被添加到裸露的轴突上。这些变化提高了神经元发出信号的能力从而加速与影响了人类更好的学习。

  如何保养高性能的大脑,使之始终处于最佳状态?

  就像保养高性能的身体就必须养成一些习惯一样,保养高性能的大脑同样必须养成一些习惯。比如运动,定期锻炼能够提高大脑中毛细血管的工作能力,它可以时时保证更好的血流状况和更好的氧气吸收,血流量的增加还会以其他方式对大脑产生有利的影响。它能促进新的神经元连接和支持性细胞的生长,并促进一种有益的分子混合物的传输,其中包括脑源性神经营养因子。锻炼、脑源性神经营养因子与海马体之间的主要联系包括突触可塑性、神经元之间连接的生长与加强、神经发生以及新神经元的生长。

  根据美国伊利诺伊大学厄巴那–香槟分校心理学教授亚瑟·克雷默(Arthur Kramer)的观点,锻炼能减缓由于年龄增长所引起的额叶缩小。这对于保持大脑管理类的功能至关重要。管理功能是广泛的一系列认知能力,其中包括计划能力、解决问题的能力以及管理注意力的能力。你可以看到锻炼对成功者大脑的自我意识、专注和情绪平衡所产生的直接影响。克雷默说:“当年龄超过70岁时,大脑的管理功能开始衰退,但一生坚持锻炼的人能够比不爱动的人更好地保持这种管理功能。”

  神经可塑性治疗驳斥了大脑不变的教条。

  借助观察活体大脑微观活动的工具(历史上还是第一次出现这样的工具),他们发现,大脑是随着运作而变化的。科学家埃里克·坎德尔(Eric Kandel)证明,随着学习的进行,神经细胞之间的连接增加,2000年他获得了诺贝尔奖。他还指出,学习能够“开启”改变神经结构的基因。其后数以百计的研究证明,精神活动不仅仅是大脑的产物,也是大脑的塑造因素。神经可塑性将精神(意识)重新放回到现代医学和人类生活中应有的位置上。

  神经可塑性实验室就神经退行性疾病所做的几乎所有研究都表明,体育锻炼和精神刺激(通过丰富化的环境进行)是实现良好结果的关键。

  在得克萨斯大学奥斯汀分校的神经科学研究所,珍妮弗·蒂勒森(Jennifer Tillerson)和同事们同时利用MPTP和6-OHDA动物模型完成了关键研究,表明每天在跑步机上进行适量运动(从化学物质消耗基底节多巴胺的那一天开始),能保护基底节多巴胺系统免于恶化。这些帕金森综合征样动物在注射化学物质之后,做了9天适度的跑步机锻炼。它们保护了自己的行动能力,如果每天锻炼两次,则可完全恢复。另外,锻炼带来的好处可持续4个星期,即锻炼停止后的19天。在这时候,研究人员对动物的大脑做了检查。他们发现,与不锻炼的动物相比,经常锻炼的动物黑质多巴胺产生系统得到了更好的保护。这一实验以动物为对象,惊人地证实了约翰·佩珀的亲身经历:如果在患病之初就进行坚持锻炼,便可保护运动能力。

  运动增加了神经元之间的连接数量。同样由锻炼触发的BDNF,很可能在这里扮演着主要角色。我们在执行需要特定神经元点火并启动放电的活动时,大脑会释放BDNF。这种生长因子巩固了神经元之间的连接,有助于它们连接在一起,在未来能可靠地同时启动。(把BDNF洒在培养皿中的神经元上,神经元会长出分支,建立连接。神经元周围薄脂肪膜的生长同样提高了速度。脂肪膜可加速电信号的传输。)BDNF还可以保护神经元免受退化。无法跑动的大鼠产生的BDNF较少。在帕金森综合征患者的黑质中, BDNF的含量也很低。

  神经科学和神经可塑性研究员卡尔·卡特曼(Carl Cotman)、希瑟·奥利夫(Heather Oliff)和同事们表明,自发在转轮上锻炼的小鼠,BDNF增加。锻炼的距离越长,BDNF增加得越多。BDNF的增加发生在海马体(即把短期记忆转为长期记忆的部位),这对学习来说是必不可少的任务。BDNF还可以保护神经元,让纹状体这一基底神经节部位产生神经元生长,在一些研究中,神经元的生长也会随着锻炼而增加。

  眼下,无数的研究都表明,锻炼可增强动物的学习能力,与BDNF的提高成正比。如果在测验期间锻炼,保持身体健康,人在认知测验里的成绩也可能表现更好。卡特曼和同事妮可·伯齐托德(Nicole Berchtold)认为,在人类身上进行的研究表明,学习和锻炼相结合,有助于维持甚至提高大脑的可塑性,因为学习开启了能表达更多BDNF的基因,而BDNF又促进了学习。因此,人学习得越多,就越是擅长学习,更擅长在学习过程中让大脑发生改变。综合来说学习和锻炼似乎是一个很好的组合。它是抵消大脑退化过程的一种重要方法。

  如何使大脑更高效

  当处理信息时,大脑创造连接也打破连接,它会增加和强化不同神经元之间的突触连接,也会反其道而行之。在我们主动学习时,制造新连接的速度就会超越旧连接断裂的速度。对大鼠的研究显示,这种线路重排非常快,只需几小时,大鼠就能学会穿过一个洞来获得食物奖励。而在别的脑区,尤其是海马当中,当学习的时候会长出新的脑细胞。

  而如果一个神经环路已经存在,就得频繁使用它,才能使之持续起效。这主要在于,当一个神经环路受到足够的刺激时,它会长出一层脂肪外膜——髓鞘,这层膜可以提升信息传导速度,让神经环路运作得更高效。

  还有一种智力,会随着我们的一生不断增长。有些研究者会把智力分为流体智力和晶体智力:流体智力是指人的推理、学习和模式辨识能力,晶体智力则是我们所有知识的总和。流体智力会随着年龄的增长而衰退,而晶体智力则越来越高。所以虽然我们都会衰老,但我们依然可以确保自己的智力仍然在提高。

  多参与社交互动有助于提升你的大脑

  Chelsea Wald在《自然》杂志发表的文章中写道:“社交活动能够增强大脑,就像锻炼能够增强肌肉一样。这种‘大脑储备’发挥着减缓功能丧失的作用,即使患了诸如阿尔茨海默病这样的疾病。”

  一个人拥有的社会关系越多,其额叶某些区域中的灰质体积就会越大。额叶是眼睛正后方的一大块区域,一直延伸到脑袋中间。这个脑区和心理化这个认知小工具有关,心理化也被称为心智理论,是理解其他人的心理状态的能力,特别是他人的动机和意图。这类似于大脑所能够得到的读心术的剂量。如你所想,心理化能力在建立和保持社会关系上发挥着重要的作用。额叶还负责预测个人行为的结果,它帮你克制不恰当的行为,帮你进行比较后再做出决策。

  社交活动还会影响一个叫内嗅皮层的脑区,这束神经负责加工其他记忆以及很多类型的社会知觉。它位于颞叶,是最接近鼓膜的脑区。

  互联网出现后,社交网络的类型是硅基(计算机)的还是碳基(生命体)的哪一个更重要?只有真人的互动才会使非杏仁核的脑区的灰质发生改变,比如额叶和内嗅皮层。

  有氧运动有助于大脑的“锻炼”

  如果把脑区被比喻成城市,脑区之间的连接被比喻为高速公路。锻炼会改变老年人脑区的结构和神经高速路的功能。与执行功能相关的神经组织会变得更活跃、体积更大,整体的体积也会增大。科学家发现改变发生在预期的地方:前额叶皮层。一个特别敏感的子脑区是背外侧前额叶,是整个前额叶中联系最广泛的区域。它参与了决策和工作记忆。

  大脑内部的某些区域也会锻炼出认知的“六块腹肌”。最敏感的脑区是内侧颞叶,尤其是海马。海马参与大脑的很多功能,包括记忆和导航,都与清晰的思维有关。有氧运动会使海马的体积增大2%。相比起来,只做拉伸运动的人的海马缩小了1.4%;什么运动都不做、顺其自然的人,海马缩小了2%。有氧运动不仅使这些脑区变大了,也使其密度也增加了。在前额叶中,现有神经结构之间的连接有可能变得更多。而海马中会长出新的神经元,这个过程被称为神经发生。

  不同类型的运动似乎会以不同的方式影响大脑。力量训练会刺激肝脏释放另一种分子——胰岛素样生长因子Ⅰ(IGFⅠ)。这种化学物质能增加脑细胞之间的交流,促进新神经元和血管的生长。举重则能降低同型半胱氨酸的水平,人们发现,在老年痴呆症患者的大脑中,这种炎症分子的水平会升高。

  补充一点 :不是锻炼得越多,大脑功能越好,其存在一个极限。在一项研究中,老年人每周步行300个城市街区,他们的灰质增加了;每周只走72个街区的老人也增加了相同数量的灰质。研究者称之为“天花板效应”。

  客观的来讲,我们看待任何事物都应抱有一种海纳百川的姿态,我们很难公允地衡量智力,主要是因为大部分脑区都参与其中,所以智力绝不是一样“东西”。各种智商测试表明,能把某些题目做得特别好或特别差的人在其他方面表现得也差不多,这些得分只可以归纳成一个一般智力因素。而大脑的开发与运用从某种意义上来讲可以改变许多人,潜能的开发很大程度上取决于一个人是否勤奋。积极进取的人,其潜能能够获得深度的开发;而消极懈怠的人则相反。

  举一个例子:丹尼尔·基洛夫只需要5分钟就可以记住以下任何一项:一副洗好的牌,一串100个随机数字,或者是115个抽象图形(最后一项创造了澳大利亚国家记录)。基洛夫说:“我超乎寻常的记忆力不是天生的。”实际上,他在高中的时候,健忘又散漫。他遇到了学业困难,最终被诊断为注意力缺失症。在一次巧遇当时澳大利亚最成功的记忆力冠军坦赛尔·阿里(Tansel Ali)后,基洛夫开始认真训练自己的记忆力。等到获得大学学位时,他已经赢得了自己第一枚全国性竞赛的奖牌。通过大脑训练,他从一个有注意力缺失症的困难生变成了一所高标准澳大利亚大学的一等荣誉毕业生。不久后,他就被该国的一所顶尖大学的博士生项目录取。而且诸如此类的例子在世界上有许多,他不是特例。既然有注意力缺陷的人也能通过锻炼大脑充分开发大脑,这大概是最有力的驳斥努力无用论与智商论了。

  一项针对日历型学者综合征患者开展的研究结果表明,他们的非凡才能似乎并不依赖于任何超乎寻常的认知过程,他们的大脑和普通人也没有明显区别。事实上,当这些患者中的一个被要求在有限的练习时间内学习一套新的日历系统,他的表现并不比普通人好多少。这意味着他们的非凡才能来自高强度的练习,如果肯付出足够的时间,我们都能做到。

  如果鸡蛋被外力打碎,那是生命的结束;如果鸡蛋被内力打破,那是生命的开始。而奇迹的开端永远在事物内部。

  * 补充知识点:科学饮食能使大脑更聪明

  大脑的工作能力受各种营养素的制约。大脑需要的营养素包括六类:脂类、蛋白质、糖类、维生素、矿物质、水。

  (一)脂类日本大分大学饭野节夫教授指出,对于身体来说,蛋白质是第一位的;对于大脑来说,脂质是第一重要的营养成分。脑细胞的干物质主要是由不饱和脂肪酸和蛋白质构成的,其中脂肪类占重要地位。

  脂肪酸按化学结构分类可分为饱和脂肪酸及不饱和脂肪酸,构建聪明大脑的重要材料是碳链长的不饱和脂肪酸。

  肉食性动物以草性动物为食,把碳链长的不饱和脂肪酸又吸收进自己的细胞结构中,使碳链加长,结构复杂化了,所以肉食动物比草食动物具有更高的健脑功能。食物链的终主是人类,人吃了肉食动物,会使不饱和脂肪酸碳链更长。所以,我们应当吃一定量的肉类食物。不是吃那些肥肉,而是应该食用动物的肝、肾、心、脑,这些食物比瘦肉含有更多的不饱和脂肪酸,还有维生素和矿物质。

  (二)蛋白质

  脑的机能活动与蛋白质密切相关,神经元中的尼氏小体就是以高速转换的蛋白质为主要成分的物质。蛋白质也是人体内细胞各种膜结构的组成成分,有执行信息传递的功能,在人的识别、神经冲动、记忆等方面起着重要作用。增加食物中蛋白质的含量,就能增加大脑皮层的兴奋和抑制功能,从而提高学习效率和效果。世界着名神经化学家乔治·昂加尔指出:记忆力是由“多肽”组成的化学物质。“肽”是由蛋白质水解产生的分子较小的次级衍生物。

  (三)糖类

  人脑对血糖浓度的波动极为敏感,每天约需116∽145克糖。当血液中葡萄糖含量降低时,脑的能量供应减少,耗氧量下降,这时轻者会感到疲倦,不能集中精力学习,重者会发生昏迷,因此,每天保证充足的葡萄糖供应,对于保证脑的良好工作状态是非常必要的。

  (四)维生素

  维生素B1,和尼克酸都是糖代谢过程中酶的辅助因子,可影响大脑中能量的供应,缺乏时可引起记忆减退、思维迟钝。维生素B6可参与蛋白质和脂肪的代谢过程,缺乏时可导致脑发育受阻及智力发育迟钝。

  (五)矿物质

  矿物质又称无机盐,也是维持人体正常生理机能所不可缺少的物质。人体内有60多种元素,其中钙、镁、铁对大脑尤为重要。钙可使身体内保持酸碱平衡,保证脑处于最佳工作状态。钙与记忆力有很大关系,它能激励神经介质载送神经信号越过神经元的间隙迅速地到达另一个神经元。钙的含量越高,神经介质就越活跃,记忆的效率也越高。

  镁是保持良好记忆的另一个重要元素。人体缺少镁时,体内卵磷脂的合成就会受到抑制而引起记忆力减退。锌是多种酶的成分,与蛋白质、核糖核酸的合成有关。锌能增强记忆力和智力。

  (六)水

  没有水就没有生命,脑细胞中输入和输出的各种物质都是溶解在水中,通过水的流动来输入、输出的。

  综上所述,六种营养素对于大脑是缺一不可的,平衡地摄取各种必需的营养素,才能有益于大脑和神经系统的健康,由此才能保证学习活动的可持续运转。

  * 补充知识点二:哪些属于健脑食物

  (一)含有脂肪类的健脑性食物

  植物油含百分之百脂肪,其中含有大量健脑的不饱和脂肪酸。猪瘦肉每100克含脂肪28.8克,牛瘦肉含6.2克,羊瘦肉含13.6克。芝麻每100克含脂肪61.7克,芝麻酱含52.9克(黑芝麻更好),黄花菜含2.1克。松子每百克含脂肪63.6克,核桃含63克,葵花子含51.1克,花生仁含44.8克。

  (二)含有蛋白质类的健脑性食物

  动物性食品含优质蛋白质及大脑需要的必需氨基酸。鸡肉每100克含蛋白质21.5克,兔肉含21.2克,牛瘦肉含20.3克,羊瘦肉含17.3克,猪瘦肉含16.7克,鸡蛋含14.7克,牛奶含3.3克。

  (三)含有糖类的健脑性食物

  蜂蜜每100克含糖类79.5克,大米含74.2克,小米含72.8克,玉米含40.2克,蜜枣含77.6克,干桂圆含45.3克,甜橙含12.2克,核桃含10.7克。

  (四)含有维生素的健脑性食物

  含维生素B1的有生花生仁、黄豆、小米、猪肝、核桃、蛋黄、芝麻酱、黄花菜。含维生素B2的有猪肝、紫菜、木耳、海带、蛋黄、茶叶。含维生素B6的有香蕉、甘薯。含维生素B12,有牡蛎。含尼克酸的有猪肝、炒花生仁、芝麻酱。含维生素C的有桔子、鲜枣、桂圆、柿子椒、卷心菜、菠菜。含维生素A的有鸡肝、猪肝、蛋黄、奶粉、胡萝卜、菠菜。含维生素D的有蛋黄、牛奶、猪肝。

  (五)含有矿物质的健脑性食物

  含钙的有核桃、牛奶、海带、鸡蛋、芝麻酱、虾米、海蜇。含镁的有豆芽菜、大豆、大麦、麦芽、蚕豆、豌豆、苋莱、荠菜。含锌的有牡蛎、麦、麦芽、蛋黄。含铁的有黑木耳、海带、紫菜、芹菜、芝麻酱、猪肝、虾米、蛋黄。

  另外,含乙酰胆碱的有蜂蜜、荠菜。含胆碱的有山药、慈姑、茄子、番茄、萝卜、花生。含卵磷脂的有黑芝麻、蛋黄、兔肉、鹌鹑肉、小麦、葡萄、花生等。

  经常食用健脑食物可改善脑的结构与功能。

  人类的大脑是世界上最复杂、也是效率最高的信息处理系统。人的大脑也是人类进化的前锋。生命始于未来,我们进步的程度取决于我们开发与使用大脑的程度。从出生到生命终止,人类的大脑可以不断地学习。正如《美国心理学会年度报告》中指出的:任何一个大脑健康的人与任何一个伟大的科学家之间,并没有不可跨越的鸿沟。他们的差别只是用脑程度与方式的差异。而这个差异不但可以填平,而且可以超越。

  以20世纪著名数学怪才保罗·厄尔多斯的座右铭结尾:认识你的大脑,不固步自封,在即将到来的高度信息化的新世纪浪潮中,保持开放的大脑,学会科学的锻炼你的大脑,你将改变你最终能达到的高度。

  关于脑科学的规律,我们首先要树立一个正确的框架认知:不神话、不吹牛。

  因为现实中有太多人尤其是从事教育工作的人,太容易把大脑科学里哪怕最微小的一点点研究无限夸大,结果过犹不及误人子弟了。

  关于大脑越用越聪明的事情,我们大致上可以这么认为,但是要分几种情况来重新阐明清楚。

  我们常说的大脑,其实严格意义上指的是"端脑"部分,这部分跟认知能力和高级智力活动直接相关,所以才会笼统地将"聪明"和"大脑"联系起来。事实上,人脑还有中脑、脑干、脊髓等不同部分,分别负责其他的生命功能,在必要的时候,他们也会对部分智力活动产生极大的影响。(人脑的主要组成部分,图片来自网络)

  脑部的细胞,粗略地分成两类,一类是几乎不可再生的神经元细胞,一类是保护和辅助神经元的神经胶质细胞,一般统计数据显示,1个神经元细胞大约会有10个神经胶质细胞来支持它,这也是为什么心灵鸡汤杂志天天鼓吹说"我们的大脑才用了不到10%",典型的胡扯。

  神经元细胞的连接、配合传递信号,才让我们的脑子能够流畅地运转。这个运转需要的营养,基本就是由神经胶质细胞来供给,所以如果你用脑子比较多,你的神经胶质细胞就必然要更活跃,甚至会过量供给营养,促进神经元之间产生更多新的链接方式。这就是所谓的"可塑性"过程。

  神经元细胞才是我们智力表现的基础,如果你的神经元细胞数量大、连接效率高、信号传导和处理效率高,那么你就会更聪明、智力更高,这是一个粗浅的逻辑。智力学说领域比较流行的"晶体智力"和"流体智力"之分,可能最早的依据就是来源于此。有的人可能天生具备更多的神经元细胞、神经元细胞之间的连接效率也很高,所以流体智力比较高,学什么东西都很快、悟性也比较高。有的人神经元细胞数量很多,但是连接效率不高、突触数量不多,那有可能他的流智力就比较低,大白话说就是"学东西慢、反应速度慢,但是一旦学会了,就终身不忘,而且他能学很多很多东西"。是不是很容易想到曾国藩这样大智若愚类型的人?神经元细胞结构四种常见的神经胶质细胞(红、粉、蓝、绿四色)

  再高配的大脑,如果错误地使用,也会越用越笨。比如长期让大脑在营养不良的环境下使用、长期在用脑过程中摄入咖啡因或者酒精、一直用而不给大脑合理的休息时间、强迫大脑长期去处理那些不擅长的问题等等,这些使用方法只会让大脑衰老得越来越快,而不会让你越来越聪明。

  举个最简单的例子,神经衰弱的人,脑子每天都在高速运转,但是反而会显得越来越笨拙,就是因为无效的耗能太多了。

  那么怎么才叫"正确地"使用大脑呢?

  基本上要注意三个小细节:

  第一确保营养基础,尤其是氨基酸、钙、钾、锌等物质或元素不能缺少,因为我们虽然不知道为什么具体机理,但是科学实验上确实发现神经递质的分泌、神经元的信号传递过程中,这些元素是主要的参与者。当然也不要的过量,保证每天正常的肉蛋奶、蔬菜、坚果摄入量就可以。

  第二是保持专注。越是专注,大脑的神经元运行效率就越高,会形成类似于"条件反射"的效应。不要指望一个人的大脑可以聪明到无所不能。

  第三是有意识地让大脑在专注之外接受一些新事物、新问题、新知识。专注的时间越长,神经元的连接和配合越"条件反射",每次运行的耗能越低,这并不是一个特别好的事情,因为有可能造成其他区域的神经元链接逐渐断开、休眠。所以如果在一段时间的专注工作后,突然要处理一个全新的问题、学习一个全新的内容,大脑会满功率运行,大白话说就是大脑会想办法产生新的工作方法。这对于整体的运行效率会是非常棒的提升。

  最后一个是关于聪明这个事情的。有答主抖机灵,说什么"编程、会计的专业人士天天用脑,也没有多么聪明",这就是典型的"狭隘智力"倾向了。

  每个人的脑子都是有先天的天花板的,所以心理学界才会提出智力立方体、多元智力学说等等多种理论学说,来解释"天赋"这个事,传统的IQ测试也造就被大家唾弃了。Guilford的智力立方体模型霍华德·加德纳的多元智能模型

  你在某个方面用脑越多,那么在这个方面的工作上,你肯定会比普通人、比之前的自己,都更聪明。哪怕一个智力300的人来跟你竞争,你也有很大的概率赢他。

  但是高智力和低智力有区别吗?区别还是有的。那就是在面对新问题时的解决效率。

  高智力的大脑,会更快速、高效地进行抽象思考,他可能会更快地发现新问题和某个老问题的相似处、更精准地发现问题背后的底层逻辑,然后就可以迅速记忆、分析、提出解决方法,这就是所谓的"半天学会别人三年学会的东西"——他的大脑天然具备更高效的抽象思考能力和更强的记忆力,当然可以更快速地搞定新问题了。

  所以,大脑越用越聪明,但是有些天花板的鸿沟不是单纯靠使用能够弥补的。就像体质,我哪怕从小就跟苏炳添一起训练,但是他的身体天赋就是比我高一大截,我永远没办法靠单纯的训练或者用药来跑9秒83。天赋,是突破不了的,越是高级别的竞争,越是如此。

  归根结底,还是那句话:善待大脑、实事求是、不妄自菲薄也不要神化大脑,专注在你自己擅长和感兴趣的事情上,必然会在这些事情上让自己越来越聪明,这时候才能给社会创造更大的价值,成为独一无二的自己。毕竟,截止到2021年12月31日,人类对于大脑的认识,仍然是凤毛麟角,脑科学的探索还在萌芽阶段。参考资料:1. 《神经工程学(上、下)》,明东,科学出版社2.《教育神经科学的是与非》,Sergio Della Sala,上海教育出版社3. Lohman, D. F. (2001)."Fluid intelligence, inductive reasoning, and working memory: Where the theory of Multiple Intelligences falls short"4.Multiple Intelligences Theory: Widely Used, Yet Misunderstood5.Neuroscience Online: An Electronic Textbook for the Neurosciences | Department of Neurobiology and Anatomy - The University of Texas Medical School at Houston

  据目前所知人类大脑是宇宙中结构和功能最为复杂的系统之一,其大约由140亿个脑细胞组成,并且每个脑细胞可生长出大约2万个树枝状的树突,这些树突构成复杂的结构和功能网络用来计算信息。

  大脑是不是越用越聪明呢?

  从理论上说:是。

  大脑也会用进废退,人脑器官是越用越灵的。资料显示,工作紧张多用脑的人,智力水平比懒散者要高。相反,如果平时只有很少的智力要求,没有压力,思想懒惰的人,智力会较早退化。

  根据神经科学研究:人的大脑并不会在成年就停止发育,它有极高的可塑性,终其一生都在进化和演变。哪怕在老年也能够建立新的链接,增强原有链接,提高脉冲速度。

  在刚出生时,婴儿大脑便拥有约两千万亿个神经元,但是此时的神经元之间的联结是相对冗余的、杂乱的。

  随着年龄的增长,在学习、训练以及多种经验等因素下, 大脑神经元之间的联结开始逐渐精简和修饰。经常使用的联结得到强化并保留下来,逐渐形成适应外界环境的神经网络。

  因此,从神经元联结的角度上来说,学习是形成新联结的过程,而练习则是巩固已有联结的过程。

  Maguire 等人于 2000 年率先研究了学习与训练对大脑结构的影响。英国伦敦的街道非常的错综复杂,那里的计程车司机需要具备高超的空间记忆能力。Maguire 等人利用基于体素的形态学测量方法探测了伦敦出租车司机在经历了长期高强度的空间记忆与行驶训练后大脑产生的可塑性变化。

  研究结果显示,出租车司机大脑的海马后部显著大于正常对照,而海马前部则显著小于对照组。也就是说,长期高强度的空间学习与记忆塑造了与之相关的海马脑区形态,充分证明成年人大脑在环境需求下也具有可塑性。

  除了对出租车司机的研究外,还有大量对音乐家、双语习得者、记忆力超强者等特殊群体的大脑形态与功能的研究。

  其中,对音乐家的研究发现长期的音乐训练改变了音乐家大脑中关于运动、听觉和时间、空间注意相关的脑区形态。

  左侧颞横回、中央前回、右上顶叶皮层灰质体积的增长与音乐水平专业化程度之间有显著的正相关关系,这表明专业技能习得与脑结构(灰质体积)之间存在密切联系。

  对双语者的研究表明,与单语者相比,双语者左侧顶下皮层灰质密度增加,而且早期双语者相对于晚期双语者,灰质密度增加更显著;熟练程度、习得年龄对该区域灰质密度也有影响——第二语言越熟练、习得年龄越低,该脑区的灰质密度越大。

  这些研究都证明了,正常成年人脑的结构在学习与环境的影响下也会产生变化,且这种可塑性的变化是持续终身的。(划重点!)

  说到这里大家可能会想:既然学习与练习有这么多好处,那我们每天不停学不停练,岂不是就能成为最强大脑啦?

  学习的确是任何年龄的人都可以做的事情,而且永远都不嫌晚,但是最难的不是怎么疯狂用脑,而是怎样合理高效“可持续”地用脑!

  大脑的重量只有3磅,却燃烧着我们20%的能量,它本来就是全身上下最“累”的器官,我们不能像资本家一样不断压榨它的剩余价值。

  脑科学研究成果表明,在脑疲劳的状态下,人就会出现头昏脑涨、记忆力下降、反应迟钝、注意力分散、思维紊乱等心智活动难以正常发挥的恶性反应。

  同时,长期脑疲劳,还会出现失眠、恐怖、焦虑、健忘、抑郁等症状,有的甚至会危及生命。

  由此可见,脑疲劳不仅不能开发大脑,而且还会严重地影响到人的智力潜能的正常开发。过度的脑疲劳,还会导致心脑血管及精神疾病,严重地损害人的身心健康。

  所以我们该如何用脑,保证能越用越“聪明”,还不会对身心造成恶性反应呢?

  还是得讲科学。

  研究表明,大脑活动是有规律的。遵循其规律,即科学地使用,不仅可以提高学习效果,增强大脑功能,而且还有利于大脑潜能的开发。否则,不仅收获不大,而且还容易损伤大脑。

  能够有效地活跃和锻炼大脑的方法,可能你全都听过,但是背后的原因远不止“想想都知道”那么简单。

  一、要用就专心地用在一件事上

  所谓专心,就是指学习时一定要集中注意力,决不三心二意。

  著名生理学家巴浦洛夫认为,人在聚精会神从事某种活动时,在大脑皮层上,就会只出现一个兴奋中心,邻近部分都处在抑制状态。此时,整个大脑的活动都处于这惟一的兴奋中心管辖之下。大脑的全部能量都用来供应这个中心的活动,因而大脑的工作效率就特别高,学习效果也特别好。

  二、调动多个感官

  用脑讲“五到”,即指心到、口到、眼到、耳到和手到。

  为什么在学习时能做到这“五到”,学习效果就会好呢?巴浦洛夫条件反射学说理论告诉我们,如果人们在看书学习时,只用眼睛看(眼到),这时,视觉刺激引起的兴奋就会从视觉通路传入大脑,在视皮层上出现一个兴奋中心。

  如果还动员听觉通道参与这项工作,开口念(口到、耳到),那么由声音引起的听觉兴奋就会由听觉通路传入到大脑,在听皮层上引起另一个兴奋中心。

  假如每次学习都能做到眼到、口到、耳到,则若干皮层兴奋中心间就会渐渐拓通联系,形成暂时性神经通路。以后一听到有关学习内容的声音,就会使人想起过去所看到过的那些学习材料。

  三、注意劳逸结合

  适当进行休息,对于提高大脑工作效率十分重要。

  休息一般有三种方式:一是安静休息,即睡眠和闭目养神;二是活动休息,如散步、做操、打球、练拳等,也包括轻微的体力劳动;三是交替休息,人脑是有严格分工的,各个部分的皮层都各司其职。人在学习一种知识时,一部分脑细胞在工作,其余的细胞处于休息状态,转换学习内容时,也是如此。

  四、用脑也别忘了调节情绪

  现代教育心理学研究表明,情绪与脑效率之间也有重要的相关。

  不论什么原因引起的精神紧张和长时间的精神苦闷、焦虑不安和思想矛盾,都能使脑细胞能量过度耗损,从而使大脑陷于衰弱状态。也就是说,保持良好的情绪状态能提高我们用脑的效率。

  这些写在中小学心理健康教育书里的东西,现在你总该认真尝试一下了吧?爱因斯坦看好你哦~

  参考文献:

  E. A. Maguire, D. G. Gadian, I. S. Johnsrude, et al. (2000).Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers. Proc Natl Acad Sci U S A,97(8): 4398-403.

  C. Gaser, G. Schlaug. (2003).Gray matter differences between musicians and nonmusicians. Ann N YAcad Sci,, 999(514-7.

  T. F. Munte, E. Altenmuller, L. Jancke. (2002).The musician's brain as a model of neuroplasticity . Nat Rev Neurosci, 3(6): 473-8.

  A. Mechelli, J. T. Crinion, U. Noppeney, et al. (2004). Neurolinguistics: structural plasticity in the bilingual brain . Nature, 431(7010): 757.

  刘俊山.(2007).学会科学用脑.中小学心理健康教育(09X), 2.

  没错。当你长期练习某一种大脑功能时,负责这个功能的脑区就会得到成长。而且,我们的大脑神经终身可发育。

  20 世纪,人们认为大脑的神经发育只发生在人刚出生的时候和童年时期,之后大脑结构就固定不变了。

  然而今天我们知道,大脑在我们一生之中一直都在被重塑。

  大脑神经元之间的连接是可以随着环境的塑造而不断变化的,这叫作神经可塑性。

  大脑的可塑性最初产生于你还是胎儿的时候,童年时期和青少年时期是大脑可塑性的两个高峰期,但是,大脑的可塑性在成年期甚至老年期依然存在。

  大脑可塑性反映了大脑的学习能力,这种能力使得大脑神经元和神经网络可以适应不断变化的外部环境,让我们和环境和谐共处,存活下来并不断进化。

  你在出生时就拥有了你一生中能够拥有的几乎所有神经元。

  神经元在发育过程中会长出很多「小手」,和别的神经元「牵」在一起,这些小手名叫「神经突触」。

  在你生命的头 15 个月左右的时间里,大脑神经元之间的神经突触数量就已经达到最大了。

  在这个过程中,有大量的神经元因为无事可做「郁郁而终」,约有一半的胚胎神经元因为未能和其他神经元建立有效的连接而凋亡。

  而那些因为找到了用武之地而幸存下来的神经元,它们的轴突(比较长的神经突触)外面会包裹上胶质细胞,这个过程叫作髓鞘化。

  神经纤维的髓鞘化就像在电线周围包裹了一层橡胶绝缘层,可以大大提高神经信号在大脑中的传输速度和质量。

  为什么神经元轴突外面要包裹髓鞘呢?

  这是因为大脑的神经元需要远距离传输信息,神经纤维上的信号需要在长距离的传输中做到高保真。

  比如,负责调控注意力的神经信号从位于额头附近的前额叶传到位于大脑正中间的内侧颞叶,或者视觉信号从位于后脑勺的枕叶传递到耳朵边的颞叶,都要求神经电信号的传输速度快,而且噪声小。

  在大脑发育过程的初期,神经系统会大幅修剪发育得错综复杂的神经连接,就像修建新长出的小树枝一样,把用得很少的神经连接修剪掉,只留下重要的、反复使用的神经连接。

  其效果也和修建小树枝一样,可以让大脑的能量和物质高效地用到真正需要的地方。

  对神经纤维「分叉」的大幅修剪过程会一直持续到青春期结束。

  距离遥远的神经元是如何彼此连接在一起的呢?

  这看起来是一个非常不可思议的现象,科学家直到现在也不知道它是怎么回事。

  一个被科学界普遍接受的理论认为,距离遥远的神经元通过产生同步的放电活动来感知对方的存在,向对方伸出友谊的「小手」——神经突触,最终连接在一起,这叫作赫布学习律。

  大脑的神经元细胞体构成了大脑的灰质。

  大脑灰质的体积在人的整个童年时期会逐渐增加,并在青少年时期达到顶峰,之后逐渐缩小,在成年期趋于稳定。

  在你 6 岁的时候,大脑体积已经达到了你一生的最大值的 95%,女孩平均在 11.5 岁、男孩平均在 14.5 岁达到大脑体积的最大值。

  从青少年时期到成年期,大脑的体积反而变小了,这似乎很奇怪。

  实际上,大脑之所以在发育过程中缩小,是因为大脑在不断修剪没用的神经突触和加强有用的突触,这是大脑适应环境的重要过程。

  修剪过程要持续到多少岁呢?

  法国科学家研究了从新生儿到 91 岁老人的大脑切片,发现人类大脑额叶(位于大脑前部额头后方的位置,负责抑制、注意、计划和执行等高级功能)的突触密度直到 30 岁左右才会趋于稳定。

  也就是说,我们的大脑可能要到我们 30 岁时才能稳定下来,这时我们才算成熟的成年人。

  海马是人类大脑中空间记忆形成的中心,当你在新环境中学习认路时,海马就会受激产生新的神经元和神经突触。

  新的海马神经元和突触一旦被整合到大脑原有的神经网络中去,就可以提高大脑的空间记忆能力,并促进海马的进一步成长。

  一个典型的例子是,因为伦敦的交通状况复杂,出租车司机必须记住大量的路线,所以他们的海马平均而言要比普通人大。

  当你长期练习某一种大脑功能时,负责这个功能的脑区就会得到成长。

  如果你不停地练习弹钢琴,你的大脑中负责手指活动的脑区就会长出更多的神经纤维,并连接成新的神经网络,手指在大脑中的「地盘」也会随之变大。

  总之,我们的大脑终身都可以改变,而且对环境有着积极的适应性,这就是「神经可塑性」。

  人类能言善辩,这究竟是天生的语言基因赋予的,还是由有人说话的后天环境造就的?

  事实上,把大脑的某个特征非此即彼地归因于基因或环境都是片面的做法。

  大脑发育在任何情况下都是基因和环境共同作用的结果。

  这是因为虽然你出生的时候带了一整套的基因组密码,但基因组本身无法包含大脑发育需要的所有信息。

  在长期的进化过程中,基因学会了从环境中收集信息,环境信息帮助大脑随时调用不同的基因表达,从而精细地调节大脑神经网络的发育。

  在大脑的不同发育阶段,有哪些因素会影响你的大脑呢?

  孕妇在怀孕期间压力过大,可能会影响孩子的情绪和性格。

  俄亥俄州立大学对小鼠的实验研究发现,母鼠怀孕的时候如果承受的外界压力过大,它的消化道和胎盘的细菌环境就会发生改变,进而改变它生下的雌性小鼠的肠道微生物环境。

  不仅如此,在压力环境下出生的雌性小鼠在认知任务中会表现得更焦虑,身体的炎性反应更强,而有益蛋白「脑源性神经营养因子」的含量也更低。

  所以,女性在怀孕的时候需要保持好心情,这对于孩子出生后的情绪稳定性非常重要。

  如果母亲怀孕的时候心情舒畅,孩子的情绪也会更温和。

  男性虽然几乎终身都可以产生精子,但其实随着男性年龄的增长,精子的质量也会逐年下降。

  精子由精囊中的精原细胞不断分裂产生,年长的男性由于精原细胞分裂次数多,产生的精子相比年长女性体内的卵子更容易出现基因改变、删除或扩展等问题,导致后代出现变异。

  2017 年 9 月发表在《自然》杂志上的一项研究发现,母亲每年长一岁,会给孩子带来 0.37 个新的基因突变;而父亲每年长一岁,会给新生儿带来 1.51 个基因突变——父亲年龄增长导致的变异数量是母亲的 4 倍多。

  精神医学领域的研究发现,男性年纪过大时生小孩,孩子更容易患精神疾病,包括自闭症、精神分裂、双相精神障碍和癫痫等。

  不光男性的生育年龄会影响精子质量,男性的生活或工作压力大,儿子出生后的性格也会受到影响。

  前文中说到孕妇压力大对孩子不好,其实男性压力大也会对后代造成明显的不良影响。

  男性压力大会影响精子的基因表达,也就是精子基因甲基化,这会对婴儿大脑发育产生不良影响。

  医学界的很多研究因为不能在人身上直接做实验,所以会用动物实验做类比。

  关于小鼠的一项研究发现,压力大的鼠爸爸在交配之后生下的雄性小鼠后代大脑中负责性别分化的 RNA 含量接近雌性,焦虑水平也接近雌性。

  所以,要生个阳刚的儿子,爸爸先要够沉稳才行。

  每一个孩子的大脑都是独特的,不同人的大脑千差万别。

  有的孩子敏感内向,有的孩子活泼外向;有的孩子积极进取,有的孩子害羞胆怯。

  一些比较敏感警觉的婴儿,在童年时期可能会比较怕生,在青春期则会表现得比较内向,长大后可能比较容易患焦虑症。

  这些孩子会对新鲜的刺激(比如陌生人)很敏感,也比其他孩子更在乎外界的奖赏或惩罚。

  这些孩子的大脑有什么特点呢?

  大脑研究发现,内向害羞的孩子的大脑负责奖赏和惩罚的回路比普通人更敏感。

  虽然每个人的大脑天生设定不同,但后天养育环境对大脑的影响也不容小觑。

  孩子发育过程中的饮食、学习和生活经历,父母和孩子的互动方式,这些环境因素都无时无刻不在影响着大脑的发育进程。

  养育者的抚摸和肢体接触可以改变孩子的基因表达,多抚摸能让孩子感觉到更多的安全感,孩子长大之后的性格也会比较稳定。

  动物实验发现,出生后第一个星期得到充分抚摸的宝宝,它们应对压力的基因表达可以使它们在面对压力时表现得更平静。

  童年基因表达的塑造可以一直持续到成年,出生后得到充分抚摸的孩子在抚养自己的下一代时也会更尽心尽力,把得到的爱传承下去。

  因此,在孩子的成长过程中,父母可以多抚摸孩子。

  一些新手妈妈因害怕胸部走形而拒绝母乳喂养,但其实母乳喂养对宝宝在智力方面的发育有明显的益处。

  一项研究发现,母乳喂养时间越长(不超过一年),宝宝三岁时的语言能力越强,七岁时的言语和非言语智力也越高。

  母乳喂养每增加一个月,孩子 7 岁时的智商评分就会高出 0.3 分左右;母乳喂养一整年,孩子的平均智商可以提高 4 分之多。

  妈妈在哺乳期吃鱼越多,孩子的智商得分似乎也越高。

  在出生后头 28 天吃母乳最多的宝宝,他们大脑的特定区域发育得更好,智商、工作记忆能力和运动能力也比吃母乳少的孩子高。

  针对幼儿的早教在近些年来变得越来越流行。

  有英语早教班、乐器早教班、乐高早教班、编程早教班、机器人早教班,五花八门,种类繁多。

  家长迫于同伴压力,总觉得如果不给孩子报足够多的早教班,就是对不起孩子,会影响孩子的大脑发育和未来的前途。

  我身边对给孩子报早教班这件事最淡定且最不焦虑的人,可能只有专业学过心理学和脑科学的人。

  实际上,并非任何类型的早教班都适合大脑处于高度可塑性阶段的儿童。

  孩子从小究竟应不应该接受早教,这取决于早教的类型。

  儿童时期是人的一生中大脑可塑性最强的时期,在这个阶段,大脑神经元之间快速建立起新的连接,没有用的神经连接也会被快速地修剪掉。

  在这个大脑神经十分敏感的阶段,儿童的情绪会影响大脑的发育。

  如果参加的早教班是灌输式、竞争式的,就可能引起孩子焦虑紧张的情绪,这些负面情绪会影响大脑神经元的基因表达和大脑神经网络的搭建,并影响孩子的开放性心态和学习能力,得不偿失。

  发展心理学家推荐的早教形式是没有成人指导的开放性的自由玩耍,它可以锻炼儿童的思维能力和创造力。

  讲故事、唱歌和说笑话,可以让孩子在实践中最高效地学习语言。

  给孩子玩具,不要教他们固定的玩法,而是让他们自己摸索怎么玩,这可以培养孩子解决复杂问题的能力和创造力。

  相反,竞争性的高压早教环境和会带来一定压力的指导性记忆练习,不仅会在一定程度上削弱孩子的创造力,还可能导致长期的负面情绪问题。

  自闭症又叫作自闭谱系障碍。

  近年来,在医院被诊断为自闭症的孩子越来越多。

  然而医学界至今还未找到有效的自闭症治疗方案,这让患儿家长感到十分无助。

  我的一个女性朋友原本是一家世界 500 强咨询公司的高管,工作前景非常好,家庭也幸福。

  但她的孩子长到两岁时,朋友发现他有些不太对劲儿,孩子不喜欢看人,和他说话也很少回应,总是自顾自地玩耍。

  这位朋友带孩子去医院看医生,医生说孩子很有可能患上了自闭症。

  这个诊断有如晴天霹雳一般,朋友很快便辞去了她的工作,开始「专职」上网搜集世界各地的自闭症治疗方案和相关文章资料。

  然而,她检索到的最多的答案却是,「自闭症暂时没有非常有效的治疗方案」。

  很遗憾,这的确是自闭症治疗的现实状态。

  有自闭谱系障碍的孩子会有限制性的行为和重复的动作模式,兴趣狭窄,还有一定程度的社交障碍和语言障碍。

  大约每 68 个新生儿当中就有 1 个会被诊断为自闭症。

  自闭症患儿的大脑发育迟缓,症状在出生后的 6 个月左右就会有所显现,但家长往往在孩子长到 12~18 个月大的时候才会觉察到自闭症的一些初步症状,不少家长更是到了孩子两岁后才意识到他们有问题。

  比如,孩子和人没有眼神交流,或者爸爸妈妈走进房间时他没有反应。这时再带孩子去看医生,就已经错过了最佳干预期了。

  2017 年 2 月发表在《自然》杂志上的一项脑成像研究指出,自闭症儿童在出生后的 12 个月里,大脑就已经出现了自闭症的初步特征,比他们日后的自闭症行为特征出现得更早,这些大脑异常特征是由核磁共振扫描仪发现的。

  虽然自闭症患儿的大脑整体发育迟缓,但在幼儿期自闭症患儿大脑皮质的增长速度却极快。

  基于这一点,机器可以预测一个孩子是否会发生自闭症,正确率达到 80%。

  也就是说,在早期发育过程中,大脑异乎寻常的快速增大可能是孩子患上自闭症的一个有效的检测指标。

  80% 的预测正确率虽然没有实际的临床价值,但还是带给了我们一些希望。

  随着大脑数据的大量积累,或许我们未来可以找到更好的大脑生理指标来及早发现和干预自闭症的发展。

  使用 App 查看完整内容

  目前,该付费内容的完整版仅支持在 App 中查看??App 内查看

  没错,你喂给大脑什么,它就会变成什么。

  你喂给它过于简单、无须动脑的信息,大脑就会变得懒惰、懈怠;

  你喂给它高度复杂、需要反复咀嚼的信息,大脑就会努力改变自己、调整自己,来适应信息的难度,直到得心应手为止。

  你想要你的大脑变成什么样子,你就朝着那个方向去训练它。

  并且在训练过程中,你会发现效率越来越高。

  分享一个神经科学近十年以来的重大发现。

  大脑其实只是孤零零地悬浮在一片黑暗之中,环绕着它的只有来自 860 亿个神经元此起彼伏的电信号。

  大脑就是依靠这些电信号,理解着周围世界的一切。

  它就像一颗星星,孤独地悬在无垠的幽暗宇宙之中,陪伴着它的只有其他无数颗星星所带来的引力。

  在这种情况下,大脑每一天的工作是通过外界输入的电信号,微调神经元之间的连接,优化由神经元构成的神经网络,使得这个神经网络能够更好地反映外部世界。

  如何调整呢?

  首先,大脑会通过调节神经元之间的连接,把外部的环境信息尽可能储存起来。

  比如:大脑发现一个刺激总是反复出现,就会把对应的神经元节点优先级调高;发现两个信息总是经常被联系起来,就在它们之间创建一条更短的通路;等等。

  通过这些方式,神经网络能够更快速地对外界刺激做出反应。

  这个不断优化、调整的神经网络模型,就是我们的心智模型,也是在大脑看来,我们所处的世界所「应该有的样子」。

  然后,当我们接触到新信息时,大脑会根据已有的心智模型对未来进行推断,「预测」我们可能会遭遇什么,需要做出什么反应,可能会引发什么后果。

  大脑会根据这些结果,产生一个自上而下的预测信号,再把这个预测信号跟自下而上获取到的信息进行综合对比。

  如果一切吻合,就按照预测的方式行动;

  如果不吻合,就会产生一个预测误差,这时,大脑或是调整心智模型,或是驱动我们去做出其他行动,来修正和消除这个误差。

  这就是「预测加工理论」。

  它可以分成两部分:

  第一部分是通过每一天、每一分、每一秒的信息输入,不断微调大脑内部的心智模型,以便更好地符合和反映外部世界;

  第二部分是通过这个心智世界,对我们每天会遭遇到的情况、做出的反应和结果进行预测,通过预测和对比来检验心智模型的有效性。

  用一个简单的例子来类比:

  你第一天上学,进入教室,老师让大家起立问好,于是你学习到一条规则:上课前要起立问好。

  大脑会把这条规则写入心智模型里面,试图用它去解释和理解这个世界。

  接着,第一节课下课,进入第二节课,按照刚刚创建的新规则,你起立问好,其他人也同样做,也得到了老师的认可,这就是一个「符合预测」的情况。

  于是,这条规则得到了强化,大脑会更加相信它,利用它去处理对应的情境。

  反过来,如果你起立问好,却发现其他人都没有动,那么,大脑就会立刻发出警报:

  是不是遭遇到一个「不符合预测」的情况了?

  这时,你的思维就会立刻飞速运转:为什么这条规则失效了?现在的场景跟先前的场景有什么区别?这条规则生效的条件是什么?我是不是需要修改这条规则,使它更加适应更多的不同场景?这就是对心智模型的调整和修补。

  经过思考和外界的反馈,你就会得到一条更新的规则,再把它写入心智模型中。

  于是,你的心智模型就会变得更加完善,能够适应更多的情境。

  以上就是大脑本质的工作模式:

  通过这两部分所构成的回路,不断地让自己更加理解外部世界,更加适应外部世界。

  预测加工是一个很新的理论,大约从 2010 年才开始建立起来,但同时也是一个非常有潜力的理论,是认知科学界「大一统」理论的有力候选者。

  通过这个理论可以解释一些很有趣的现象。

  我们的眼睛看到的事物,就是事物「此时此刻」的样子吗?其实不是的。

  光反射进入我们的眼睛,转变为电信号,再经过视神经进入初级视觉皮质,最终被我们所认知,这个过程是需要时间的,大约是 100 毫秒。

  也就是说,我们实际看到的世界,其实是它在 100 毫秒之前的状态。

  但为什么我们日常生活中不会感到周围的世界「延迟」了 100 毫秒呢?

  因为大脑每分每秒都在根据过往的心智模型,不断预测我们周围的世界在 100 毫秒之后是什么样子的,然后,给我们呈现这个预测的结果,帮我们补足这 100 毫秒。

  更进一步,2022 年的一项研究发现,大脑预测的素材,来自大约前 15 秒内我们所看到的信息的整合。

  也就是说,大脑每一瞬间,都在不断分析我们在 15 秒内看到的信息,通过这些信息预测我们在第 16 秒会看到什么,并把这个预测的结果呈现给我们,让我们以为这是我们实际所看到的。

  这说明我们以为自己看到的世界,实际上并不是真实的世界,而是大脑所预测出来的结果,是大脑「播放」给我们看的一个幻象。

  只不过这个幻象,跟真实的世界几乎毫无差别,所以我们平时觉察不到罢了。

  有时我们以为自己看到了某个东西,但定睛一看,却发现什么都没有。

  其实不是因为我们眼花了,而是因为大脑预测的结果,跟实际的情况不匹配,产生了误差。

  比如,你坐在书桌旁,不小心把一支笔碰掉到地上。

  这一瞬间,大脑根据笔掉下来的角度和速度,立刻「预测」出笔可能的落点,并播放给我们看,让我们以为自己看到了。

  但当你真正看向那个落点,大脑根据视觉传进来的信息,发现笔其实不在那里,预测出错了。

  于是,它就立刻根据这个误差,修正了原本的预测。

  当你口渴的时候,喝一口水,立刻感觉不渴了;当你饿的时候,吃一口巧克力,立刻感觉舒服多了。

  但实际上,水运送到身体的各个器官,以及巧克力里的糖分被分解、输送,都是需要时间的,它们并不会立刻生效。

  那为什么我们会立刻感到舒服了呢?

  原因就在于:大脑通过你喝水和吃巧克力的动作,预测到身体很快能够得到水分和糖分的补充,于是消除了内部发出的饥渴信号,让我们能够更快地用更好的状态去行动。

  当我们打羽毛球、乒乓球和网球的时候,我们是看到球飞在空中的轨迹,然后计算落点,再快速过去接球吗?当然不是。

  实际上,当我们把球打出去时,预测就开始了。

  我们的大脑会立刻计算,对手可能会从什么角度接球,球可能会以什么轨迹飞过来,然后让身体做好移动的准备,这样才能确保第一时间接到球。

  可以说,预测加工的模式贯穿生活方方面面。

  如果没有这个功能,我们将生活在一个全然不同的世界里。

  它告诉我们:

  我们所感受到的世界,实际是一个幻象,是大脑根据过往经验所想象和模拟出来的「未来」。

  为什么大脑要采取预测加工的模式呢?这种模式有什么好处呢?

  我们可以从微观和宏观两个角度来解释。

  从微观角度不难看出,第一个好处是高效。

  通过预测加工的模式,大脑可以最大限度地压缩信息处理的时间,帮助我们更快速地对外界刺激做出反应。

  尤其是在原始社会中,这种毫厘的差距,很多时候就决定了生与死的距离。

  另一个好处就是

  使用 App 查看完整内容

  目前,该付费内容的完整版仅支持在 App 中查看??App 内查看