大腦具有可塑性聽起來是非常迷人且令人振奮的,但對于可塑性本身的認知在社會上有太多的誤解和夸大,需要專業的認識和堅定的實踐才能真正的開啟可塑性。 本期Huberman Lab播客中,斯坦福大學醫學院神經生物學與眼科學教授Andrew Huberman主要討論了一個問題: 神經可塑性的本質是什么?如何才能重塑大腦? 一、大腦發育的“黃金期”錯過不再來 我們出生時“神經元連接”是過剩的,隨著成長,某些連接會被強化、變得更強,另一些則會消失,神經系統會根據你的獨特經歷變得“定制化”,也稱為“發育性可塑性”(developmental plasticity)。 但“同步激活,同步連接”(fire together, wire together)這種可塑性僅在25歲之前適用。 青春期后(約14、15歲以后),人類大腦和神經系統幾乎不會新增神經元。同時隨著年齡增長,所謂的“細胞外空間”會被“細胞外基質”和神經膠質細胞填滿,這時想改變已有的連接就變得非常困難。 25歲以后,若想改變這些“神經元連接”,就必須通過一些特定過程。而這些過程是“受調控的”,你不能只是決定“要改變大腦”,還必須通過一系列步驟改變內在狀態,才能讓大腦發生改變。 二、不是每一段經歷都能改變大腦 一個流傳已久的誤解是“你經歷的每件事都會改變你的大腦”,比如“聽完這場講座,你的大腦會不一樣”、“上完今天的課,你的大腦會和兩天前不一樣”等等。 科學研究表明,只有當我們有意識地意識到自己想改變某事時,我們即將做、聽、感受或體驗的事才會被標記并告訴大腦“這事值得關注”,并釋放某些神經化學物質(腎上腺素、乙酰膽堿等),讓那些在化學物質“游走”期間活躍的神經元強化或削弱連接,神經系統才會改變。 三、“旋轉鼓實驗”:高度專注的成年人也有可塑性 20世紀90年代,加州大學舊金山分校邁克·梅澤尼奇實驗室的研究生格雷格·雷琴佐恩做了著名的“旋轉鼓實驗”來驗證“成年人的大腦無法改變,沒有可塑性”這一觀點。 研究團隊讓成年受試者參與一項觸覺任務:受試者坐在桌前,面前有一個帶有凸起的旋轉鼓(凸起間距有細微差異)。實驗中,當凸起的距離變近或變遠時,被實驗者要按杠桿示意。這些差異很細微,所以被實驗者必須高度關注凸起間距的細微變化(受試者均非盲文使用者,無相關技能基礎)。 隨著受試者持續專注于凸起間距的變化并做出反應,其大腦中“手指的神經表征”出現快速可塑性變化——即大腦中負責處理手指觸覺的區域發生重組,使受試者能更敏銳地檢測間距差異。 研究團隊還設計了對照實驗:讓受試者觸摸旋轉鼓,但要求其專注于聽覺提示(如音調變化時需做出反應)。結果顯示:此時僅大腦的聽覺區域出現可塑性變化,負責觸覺的腦區無變化。 這一實驗推翻了“成年大腦不可塑”或“所有體驗均能改變大腦”的觀點,明確了“高度專注”是成年大腦可塑性的核心觸發條件,且定向發生,而非泛化的整體變化。 四、神經可塑性的“神經化學三要素” 當我們高度專注時,大腦的多個部位會釋放兩種神經遞質,它們會“標記”那些有機會改變的神經回路。 1.腎上腺素(epinephrine),來自腦干,提供警覺性 第一種神經化學物質是腎上腺素。身體中的腎上腺素由腎臟上方的腎上腺釋放,大腦中的腎上腺素由腦干中的“藍斑核”(Locus Coeruleus)釋放。 藍斑核會通過軸突把腎上腺素輸送到整個大腦。但它只有在高度警覺時才會釋放。這個回路的設計是非特異性的,本質上是“喚醒整個大腦”。因為腎上腺素通過結合特定受體,會增加神經元活躍的可能性。 但警覺性本身還不夠,它是“必要非充分條件”。 2.乙酰膽堿(acetylcholine),來自腦干,放大目標信號并標記待改變回路 “丘腦”區域一直被各種感官輸入轟炸,比如房間里的燈光、手邊的電腦。但當我們專注于某件事時,大腦會形成一個“注意力圓錐”,其實就是乙酰膽堿放大了信號,讓它比周圍所有信號都強。 3.乙酰膽堿,來自前腦的基底核,標記待改變回路 有研究人員實驗表明,通過電極刺激基底核釋放乙酰膽堿,同時激活藍斑核(釋放腎上腺素)與腦干部位乙酰膽堿,發現受試者僅需1次體驗,目標神經回路(如聽覺、觸覺相關)就會快速重組,實現“一次性高效學習”。 上述三者缺一不可,且僅針對“被高度專注的特定體驗”定向生效,所以被動體驗不會激發可塑性。 五、如何激發可塑性 1.尋找改變的動力 愛、恨、憤怒、恐懼等都會促進自主神經興奮和腎上腺素釋放,關鍵是找到“為什么要做這個改變”的理由,以確保對任務有警覺性、精力和注意力。 2.“輻輳運動”(Convergence Movement):視覺專注帶來大腦專注 心智專注跟隨視覺專注,提高專注力的最佳方法是“輻輳運動”。 視覺系統可以模糊、游移,也可以高度聚焦于空間中的某個點。而以“視覺專注”為基礎的行為練習,能讓你培養出強大的專注深度和持續時間。 (1)“視覺專注”:視覺聚焦是大腦專注的“錨點” 我們要么能看清小范圍空間的細節,要么能擴大視野看到大范圍的空間但細節很少,但不能同時看清所有東西的細節。 瞳孔是視覺感受器最密集的地方,我們視野中心的敏銳度比周邊高得多。 當眼睛聚焦時,會做兩件事:首先,視線往往集中在視野中心,兩只眼睛會“輻輳”,看向同一個點;其次,眼睛的晶狀體會調節,讓大腦不再看到整個視覺世界,而是看到一小片視覺圖像。 此時不僅視覺范圍縮小,隨著視覺專注度的提高,大腦中的神經元會被激活,觸發去甲腎上腺素(和腎上腺素類似)、腎上腺素和乙酰膽堿的釋放。 (2)如何練習“視覺專注” 如果你在電腦前辦公時,感覺很難專注,花60-120秒,把視覺注意力集中在屏幕的一小塊區域(比如屏幕邊緣),讓眼睛聚焦在那個位置,這樣不僅會提高那個位置的視覺敏銳度,還會激活大腦的專注度,其它場景也類似,找到一個視覺錨點即可。 簡而言之,想提高專注力,就練習視覺專注。視覺圖像越清晰,你能盯著它越久,注意力水平就會越高。 手機很容易錨定注意力。 首先,手機屏幕很小,很容易把視覺注意力限制在一塊小區域。其次,正如人們所說的“一圖勝千言”、“一視頻勝萬圖”。 我們看到動的東西時,注意力自然會被吸引,很多人現在很難閱讀大段的文字,其中一個原因就是習慣了看視頻等動態內容。 事實是,我們看的動態刺激越多,看的視頻越戲劇化、越強烈,就越難專注于紙上的文字或者聽播客。 大腦的乙酰膽堿、腎上腺素、多巴胺等神經資源有限,觀看電影、刷短視頻等被動體驗會 “消耗” 這些資源,但僅帶來短暫興奮,無法激活 “主動學習所需的神經可塑性”。 六、神經可塑性如何落地 神經可塑性不會在清醒時發生,而是在睡眠中。 如果你白天專注學習一個或多個“超晝夜節律”(90分鐘),當晚和接下來的幾晚睡覺時,那些被乙酰膽堿“標記”的神經回路會強化,其他的會消失。 這意味著,幾天后或一周后醒來時,你會永久掌握這些知識。所以,搞定睡眠是強化學習的關鍵。 還有一種方法可以部分滿足深度睡眠的需求:進行“非睡眠深度休息”(NSDR)。 《細胞報告》發表的一篇論文顯示,人們做一項很難的空間記憶任務(要記住15-16個燈光亮起的順序)。學習后立刻進行20分鐘非睡眠深度休息或小睡,學習效果比只睡一晚好得多。所以,用NSDR或短時間小睡能加速學習。 七、最后 童年可塑性的關鍵是“做個孩子”;而成年可塑性的關鍵則是“保持警覺、高度專注,然后進行非睡眠深度休息和深度睡眠”。 最后,祝大家身體和大腦都能“重回年少時”。 |
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