以上我們了解了大腦的可塑性是通過增加或減少突觸連接,從而改變神經(jīng)回路來實(shí)現(xiàn)。接下來我們就來講第二部分,我們應(yīng)該如何利用大腦的特殊性,神經(jīng)回路的改變,具體來說有三種形式,分別是形成新的神經(jīng)回路,改變錯(cuò)誤的神經(jīng)回路和感官的重新分配。下面我將從這三個(gè)方面一一的講解。
首先大腦可以通過形成新的神經(jīng)回路的方式實(shí)現(xiàn)其可塑性,那么如何才能形成新的神經(jīng)回路呢?
01
一種方法是在神經(jīng)元之間形成新的突觸連接,從而形成新的神經(jīng)回路。形成新的突觸連接,最好的方法就是通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。
我們先來看一個(gè)實(shí)驗(yàn),科學(xué)家召集了一批盲人受試者,每周一到周五上課,周末休息,科學(xué)家通過一種無窗方法來探尋受試者的大腦地圖,所謂大腦地圖就是按照功能將大腦像地圖一樣劃分出不同的區(qū)域,這個(gè)概念是一位著名神經(jīng)外科醫(yī)生在20世紀(jì)30年代提出來的,他利用為癲癇及腦腫瘤病人開刀時(shí)的機(jī)會(huì),記錄并畫出了和運(yùn)動(dòng)感覺相關(guān)的大腦地圖。
他發(fā)現(xiàn)身體上相近的部位在大腦地圖上的位置也是相近的,比如用來指揮大拇指運(yùn)動(dòng)的大腦區(qū)域,旁邊就是指揮食指運(yùn)動(dòng)的區(qū)域。盲人學(xué)習(xí)了一段時(shí)間之后,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在學(xué)習(xí)盲文的大腦區(qū)域前6個(gè)月時(shí),周五的大腦地圖總是比周一要大得多,但每到周一又回到原來的大小;然而6個(gè)月后,周一的地圖開始慢慢變大,直到第十個(gè)月便不再繼續(xù)擴(kuò)大。科學(xué)家讓受試者休息兩個(gè)月后再測定他們周一的地圖,發(fā)現(xiàn)竟與兩個(gè)月前沒有什么差別。
研究者認(rèn)為人們在學(xué)習(xí)盲文這項(xiàng)新技能時(shí),6個(gè)月之前,大腦地圖在周一到周五改變比較快速,是因?yàn)槊芗膶W(xué)習(xí)使現(xiàn)存的突觸連接被利用起來,已有的神經(jīng)回路連接的更加緊密了。而6個(gè)月后周一的地圖緩慢擴(kuò)大,則是在神經(jīng)元之間產(chǎn)生了全新的突觸連接,形成了新的神經(jīng)回路,所以速度很慢,但非常持久,直到停止學(xué)習(xí)兩個(gè)月后也依然存在。
這就像我們平時(shí)考試一樣,當(dāng)我們考前突擊時(shí),我們用的是舊的神經(jīng)回路,在考試后很快就會(huì)忘記,只有持之以恒的訓(xùn)練才可以產(chǎn)生新的連接,讓記憶更加牢固,訓(xùn)練也會(huì)使神經(jīng)元更高效。
比如在實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)家訓(xùn)練猴子用指尖去碰觸旋轉(zhuǎn)的圓盤10秒,指尖的力度要?jiǎng)倓偤茫惶?,?huì)阻止圓盤旋轉(zhuǎn)。經(jīng)過幾千次的練習(xí)后,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)猴子手指尖端對應(yīng)的大腦地圖變大了,同時(shí)隨著猴子的動(dòng)作越來越熟練,做同樣動(dòng)作所調(diào)動(dòng)的神經(jīng)元變得更少了,說明神經(jīng)元的效率提高了。這就給大腦騰出機(jī)會(huì)去處理其他事情,形成新的神經(jīng)回路。
除了上述提到的方法之外,另一種方法就是增加神經(jīng)元細(xì)胞數(shù)量。
傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為神經(jīng)細(xì)胞都是不可再生的,所以其數(shù)量是不會(huì)增加的。但近來的研究發(fā)現(xiàn),在與人的記憶密切相關(guān)的海馬體上,有一種特殊的神經(jīng)細(xì)胞叫做神經(jīng)干細(xì)胞,神經(jīng)干細(xì)胞不僅可以不斷的分化出新的神經(jīng)細(xì)胞,還能不斷的分裂復(fù)制自己,那么如何增加神經(jīng)干細(xì)胞的數(shù)量?
這里有兩個(gè)方法,一是多做運(yùn)動(dòng),科學(xué)家曾經(jīng)用老鼠做過實(shí)驗(yàn),他們訓(xùn)練老鼠去跑滾輪,45天后測定它們的海馬體體積,發(fā)現(xiàn)這些老鼠的海馬體比不跑滾輪的老鼠要增大15%,同時(shí)神經(jīng)元的數(shù)量也增加了15%,因此運(yùn)動(dòng)有助于神經(jīng)干細(xì)胞的增長,進(jìn)而增加神經(jīng)元細(xì)胞的數(shù)量。
除了運(yùn)動(dòng),第二個(gè)增加神經(jīng)干細(xì)胞數(shù)量的方法還是學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)可以延長神經(jīng)干細(xì)胞的壽命,從而增加神經(jīng)元細(xì)胞數(shù)量。大腦最怕的就是留在相同的環(huán)境中不動(dòng),這樣會(huì)使它萎縮得更快。因此大腦是用進(jìn)廢退的,為了讓大腦保持最佳狀態(tài),我們必須不斷學(xué)習(xí)新的東西,而不是每天重復(fù)已經(jīng)做得很熟練的事情,這樣才會(huì)有更多的神經(jīng)回路被創(chuàng)造。
當(dāng)大腦老化時(shí),我們才有更多儲(chǔ)備的回路可用,這也是終身學(xué)習(xí)的好處之一。
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