人的大脑可以重组吗?行为可以改变大脑吗?

文章作者:勺子 | 2016-04-19
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一、行为可以改变大脑吗?

北卡罗来纳州格林斯伯勒的黛比· 汉普顿一直想做个完美的妻子和母亲,但是她又离婚了。她带着两个儿子,对未来充满绝望,觉得自己彻底失败了。2007年6月6日,她服下大量药物,然后等着死去。有人发现了她并把她送到了医院。她的命保住了,但是大脑严重受损。她不能说话,大小便失禁,双手颤抖,很多时候,她都不明白自己在看什么。

“我只能发出一些声音,”她说,“就好像我嘴里满是弹珠。太让人奇怪了,我嘴里说的和我头脑里想的不匹配。”在康复中心待过一段时间后,她开始慢慢康复。但是,一年后,她的康复就停滞不前了。“我说话非常慢,而且口齿不清。我的记忆和思维很不靠谱,能把洗碗机清空就不错了。”

就在这时,她尝试了一种被称为“神经反馈”的新疗法。医生让她玩一个简单的类似《吃豆人》的游戏,然后监控她的大脑,通过操纵她的脑电波来控制她的动作。十个疗程后,她的说话能力提高了。后来,她读了加拿大精神治疗医师诺曼· 道伊奇的国际畅销书《改变是大脑的天性》,开始过一种她所谓的“大脑健康”的生活,包括瑜伽、冥想、想象、节食和保持积极的心态。现在,她几乎完全康复了。

不止黛比一个人对“神经可塑性”,即所谓的“大脑改变自身以回应环境变化的能力”抱有热情,一些研究者认为,思想能改变大脑的结构和功能,通过一定的训练,可以切实地增加大脑的“强度、大小和密度”。“神经可塑性”是“一系列发生在你的头颅里的奇迹,它意味着我们可以成为更好的推销员和运动员,学会爱上花椰菜的味道。它可以治疗饮食失调,预防癌症,把患老年痴呆症的风险降低60%,并把我们的大脑训练成非凡的大脑,甚至仅仅通过改变上班的路线、在不同的杂货店购物,或使用你的非优势手梳梳你的头发,就能让大脑随着年龄的增长而改善”。

真的有这么神奇吗?

“我看到了极度的言过其实。”麦克里大学的神经人类学家格雷戈·唐尼说,“人们对‘神经可塑性’如此兴高采烈,他们说服自己相信一切。”对那些不是科学家的人来说,很难理解什么是真正的“神经可塑性”。

二、成人的大脑也有可塑性

现代神经科学的创始人圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔认为,人类成年后大脑就不再产生新的细胞,神经就进入了衰落的状态。1928年,他指出:“成人的中心神经通路是固定的,一切都可能消亡,没有什么可以再生。如果可能的话,该由未来科学来改变这个严酷的现实。”卡哈尔的悲观预测哀鸣了整个20世纪。

1980年,年轻的心理学家伊恩· 罗伯森在爱丁堡的阿斯特利爱恩斯里医院工作。这家医院同时使用职业疗法和物理疗法治疗中风患者,而且,日复一日的物理疗法确实有效。这让他很是好奇。因为根据传统观点,中风患者的大脑是遭到破坏的,如果这种破坏是不可逆的,物理疗法就不应该有疗效。医生告诉他,这样可以防止大脑损伤进一步恶化。由于仍然感到困惑,他试图从一本解释这一疗法的教科书中寻求答案。“有一章是关于轮椅的,一章是关于拐杖的,”他说,“但是没有任何内容是关于治疗可能影响大脑的物理连接的。这种看法真的要追溯到卡哈尔。他确实影响了整个神经科学界对大脑的认知,即成人的大脑是硬连线的,你只会失去神经元;如果你的大脑有损伤,你能做的就是帮助大脑幸存的部分解决问题。”

20世纪60年代,保罗·巴赫· 利塔和迈克尔· 梅泽尼奇开始向卡哈尔的观点提出挑战。巴赫·利塔最著名的成就是以一种新的、完全不同的方式帮助盲人“看见”——让盲人通过皮肤上的振动接收视觉信息。他让盲人坐在椅子上,背靠一个金属片。金属片的背面是400个会随一件物体移动而振动的圆盘。随着巴赫·利塔的设备越来越精细(最新的版本安装在舌头上),先天失明的盲人开始获得“看见”三维空间的体验。直到大脑扫描技术的出现,科学家才开始认识到,盲人获得的“视觉信息”似乎是在大脑视觉皮层处理的。虽然还没有被确认,但至少表面上看起来,这些参加实验的盲人的大脑好像经过了彻底的、有效的自我重组。很久以来,这一直被认为是不可能的。

20世纪60年代末,梅泽尼奇证实,大脑中包含身体和外部世界的“地图”, 而且这些“地图”可以改变。他和他的同事共同开发了帮助失聪者听到声音的人工耳蜗。这依赖于“大脑可塑性”原理,因为大脑需要适应用人工植入物而不是耳蜗来接收听觉信息。1996年,他研发了一款名为“快速寻词”的教育软件。据称,这款产品可以“通过反复做一种促进脑功能的练习提高儿童的认知技能”,“在某些情况下,对那些有认知困难的人,只需要30小时至60小时的治疗就能改善”。

梅泽尼奇和巴赫·利塔的研究部分证明了成人的大脑具有可塑性。它会自我重组,有时甚至可以彻底重组。直到一系列生动的涉及大脑扫描的研究被发表,他们的观点才开始被大众了解。1995年,神经心理学家托马斯·艾尔伯特关于弦乐器演奏者的研究显示,在这些演奏者的大脑中,代表他们用来弹奏的左手每根手指的“地图”都比一般人的大,比他们自己不用来弹奏的右手的也大。这表明经过许多、许多、许多小时的练习后,他们的大脑已进行了自我重组。3年后,皮特· 埃里克森领导的一个研究小组在《自然》杂志上发表了一项研究成果,首次表明神经再生——即创造新的脑细胞——在成人身上是可能的。2006年,伦敦大学学院神经学研究所的埃利诺· 马奎尔领导的团队发现,伦敦市的出租车司机的海马区比巴士司机的海马区拥有更多的灰质,因为他们对伦敦迷宫一样的街道更加熟悉。

三、激活大脑的闲置区

2007年,道伊奇的《改变是大脑的天性》出版,在100多个国家卖了100多万册。突然之间,和“神经可塑性”相关的东西无处不在。

“我们所有的行为、思想和情绪,都在以某种方式改变我们的大脑,改变方式是以大脑的化学或功能的变化为基础的。”现在已经是都柏林大学圣三一学院神经科学研究所所长的罗伯森说,“‘神经可塑性’是人类行为本质最常见的特征。对脑力的这种理解开发了治疗大量潜在疾病的新技术。”原文地址:http://www.ufo-1.cn/article/201604/899.html

他认为,积极思考的力量已经获得了科学的公信力。“人类对自己大脑功能的控制比他们一直以为的要多得多。从健康到性格等方方面面,遗传与环境的影响力可以五五分,我们应该积极地对待环境这一半的作用。”

对“神经可塑性”的公开讨论已经很混乱了,而乱上加乱的是,这个词本身有好几层意思。伦敦认知神经科学研究所的副所长莎拉·简·布莱克默说,广义上讲,它指的是“大脑适应不断变化的环境刺激的能力”。但大脑适应环境变化的方式多种多样,“神经可塑性”可以指结构的变化,比如神经元的产生或消亡,突触连接的建立、加强或删除,也可以指功能性重组,比如巴赫·利塔用奇妙的装置刺激盲人的大脑使用以前多余的视觉皮层。

从更大的、发育的层面上讲,有两类“神经可塑性”。在整个孩提时代,我们的大脑经历了一个“经验期待”的可塑性阶段,我们“期待”从环境中学习重要事情,比如怎样讲话。我们的大脑要到25岁左右才能完成这方面的发育。“这就是对25岁以下的人车险金额更高的原因。”罗伯森说,“人类的前脑叶要到25岁时才能完全连接到大脑的其他部分。在此之前,人类期待风险和冲动的能力还没有形成。”第二种是“经验依赖”可塑性阶段,布莱克默说:“这就是我们学习做什么或者环境有所变化时,我们的大脑所做的。”

四、成功学中的“大脑重组”只是空想

科学被夸大的一种方式就是将不同种类的变化混合起来。有些科学家的文章使人感觉好像几乎任何事情都与“神经可塑性”有瓜葛。在《改变是大脑的天性》中,诺曼·道伊奇讨论了各种各样的性兴趣,并称之为“性可塑性”。他甚至用“神经可塑性”来解释文化变化,比如现在人们结婚时首先考虑的通常是感情因素,而不再注重对方的经济条件。伦敦认知神经科学研究所的副主任、神经科学家索菲·斯各特认为这只不过是成长对大脑的影响,不是“神经可塑性”。

这就是关于“神经可塑性”的真相:它确实存在,并且确实起作用,但并不是一个神奇的发现,并不意味着你稍稍努力就可以把自己变成一个喜爱花椰菜、能跑马拉松、能抵抗疾病、超级令人生畏的天才。

“人们有各种各样的梦想和幻想,可我们并不擅于实现它们。” 麦克马纳斯说,“我们更愿意相信通过改变自己而成功。这是萨姆尔·思迈尔斯,不是吗?他写的那本《自助》(一本很有名的成功学畅销书)反映了维多利亚时代的积极思维。”

19世纪下半叶,美国思想家运用这种思想阐释他们创造新世界的民族信仰。超自然康复运动的追随者摒弃了英国人坚持的有关努力工作的大部分言论,发起积极思维运动,认为通过“乐观积极的心态”就能实现梦想,还认为“神经可塑性”为此提供了科学依据。心理学家威廉· 詹姆斯将此称作“心理治疗运动”,即“自信和乐观”可以做到个人救赎。

“我们想成为谁就能成为谁。只要我们有足够的自信,就能实现梦想。”这种神话在小说、电影、新闻以及西蒙·考威尔主持的电视歌唱比赛里反复出现,也会在对“神经可塑性”出人意料的狂热里反复出现。以前的一个惊人相似的典型就是神经语言编程,认为像抑郁这样的心理状况是大脑熟知的模式,只要重新给大脑编程,就能实现成功和幸福。这种思想只是穿着学术外衣的空想。

“神经重写”的支持者对这个关于基因的微妙问题及其对健康、生活和幸福的深刻影响的答案是实验胚胎学。这是对“环境可以改变基因表现自己的方式”的新理解。狄巴克·乔布拉曾说,实验胚胎学向我们展示了“不管我们从父母那里遗传的基因的特性如何,外部环境对我们命运的影响甚至是无限的”。

埃克塞特大学实验胚胎学教授乔纳森· 米尔驳斥了这种说法。“这的确是一门令人兴奋的科学,”他说,“但如果说这些东西将完全重新连接你的整个大脑,并改变你的基因功能就太离谱了。各种过分夸大其词的标题让从事实验胚胎学的人几乎陷入绝望,部分原因是在没有任何真正的直接证据的情况下,实验胚胎学正被用来解释各种各样的事情。”

正如实验胚胎学不能让我们脱胎换骨一样,“神经可塑性”也不能。按照伊恩·罗伯森的说法,就连一些听起来非常可信的论断,目前也是站不住脚的。“没有一项科学研究显示任何一种干预可以让患老年痴呆症的风险降低60%或者任何比例。”他说,“还没有人使用合适的控制组的方法来做这项研究,以显示任何的因果关系。”

实际上,许多有名的利用“神经可塑性”原理进行治疗的临床记录明显是混乱的。2015年6月,美国食品药品管理局引用成功的研究成果,批准销售巴赫·利塔研发的安装在舌头上的盲人助视装置。同年,索菲·斯各特在《科克伦评论》上发表了一篇论文,认为强制性诱导运动疗法(对“神经可塑性”的宣传者而言,这是一种为中风患者提供的改善运动机能的试金石疗法)并没有“令人信服地减少偏瘫”。作者在对“神经可塑性”研究的鼻祖迈克尔·梅泽尼奇的“快速寻词”法进行分析后发现,没有证据表明这些方法可以用来“治疗儿童的口语或阅读障碍”。“人们对训练大脑的一揽子建议非常兴奋。实际上,对这些建议的研究并没有显示出多少效果。” 她说,“或者只显示你提高了一直在训练的技能,但这并不能说明什么。”2015年11月,一个由伦敦国王学院的克莱夫·巴拉德领导的小组发现了一些证据,证明训练大脑的网络游戏可以促进50岁以上的人的推理能力、注意力和记忆力。

五、大脑功能重组是个艰苦的过程

我们不难理解当人们读到关于大脑受伤的人奇迹般恢复后会燃起狂热的希望,这些戏剧般的记述可以使人感到一切皆有可能。但是,在这些例子中,被描述的通常是一种特定形式的“神经可塑性”——功能重组,它仅在某些情况下发生。“这些局限与大脑的构建有关,”格雷戈·唐尼说,“大脑的某些部位擅长做某些事情,部分是因为它们所处的位置。”

对希望发展一种超能力的人来说,另一个限制就是普通大脑的每个部位都已经被占据。“例如,截肢后大脑重组的原因是你已经使躯体感到皮层的一部分变为无用。”唐尼说,“一个健康的大脑没有空余的不动产。因为它忙于做它常做的事情,你不能训练它来做别的事情。”

年龄也是一个问题。“‘神经可塑性’随时间流逝趋于固化,”唐尼说,“你用得越多,变化的空间就越少。这就是为什么25岁时大脑损伤和7岁时大脑损伤是完全不一样的。可塑性是说你一开始有很多潜力,但你铺设的未来越来越受你以前所做的事情的支配。”

罗伯森谈及他对一个得过中风的著名作家及历史学家进行的治疗。“他完全失去了语言表达能力,”罗伯森说,“他一句话都不会说,也不会写。他接受过大量的治疗,不管多大量的刺激都不能让他恢复这个能力,因为他的大脑已经变得超专业,已经形成了一个高度精练的输出语言的整体网络。”尽管我们的文化潮流可能不断地引诱我们相信什么,但大脑不是彩泥玩具。“你不能开发出新的领域来,” 麦克马纳斯说,“你不能延伸出不同的部分。大脑不是一团灰色的黏稠物。你不能随心所欲。”

那些生命被“神经可塑性”逆转的人也发现了大脑的改变是多么不易。“以中风康复为例。如果你想要恢复一只胳膊的功能,你可能需要数万次活动那只胳膊才能开始学会使用新的神经路径来做这件事,”唐尼说,“并且,在那以后,还不能保证它会起作用。”斯各特提到一件类似的关于语言治疗的例子:“在5 0年前,如果你患了中风,除了阻止窒息外,你得不到特别的治疗,因为他们断定你的肢体已经不起作用了。但现在我们已经非常清楚,它确实还起作用。这是一件惊人的大好事,但绝非很容易就能达成的。”

那些过分宣传“神经可塑性”和实验胚胎学之类的新兴学科的人应该对他们的言论感到歉疚。对那些非专业人士来讲,他们的热情似乎说明环境可以轻而易举地战胜遗传。这个说法会吸引许多人关注,因为这是我们的文化所重视的,也是我们愿意相信的:个人的彻底转变是可能的,我们有潜能想成为谁就成为谁、想做什么就做什么,我们可以得到幸福、成功、救赎——我们需要的就是去尝试。在神经元里我们就是梦想者,我们是做着美国梦的人。

当然,是我们有延展性的大脑通过自我塑造才形成这样的节律。伴随着我们的成长,我们文化中的这些乐观神话如此深刻地根植于我们的自我意识,以至于我们忘了它们仅仅是神话。

延伸阅读

神经细胞网络会根据输入信息对自身的连接和电生理活性进行调节的过程被称为神经可塑性。神经可塑性是近期的发现,过去的科学家认为,大脑结构在婴儿关键期后不发生变化。大脑由神经元细胞和神经胶质细胞构成,这些细胞互相连接,通过加强或削弱这些连接,大脑的结构可以发生改变。

正是因为神经系统的功能可塑,大脑才能快速地对外界刺激产生反应,更适应外界的刺激或者长期储存重要的信息。神经电活动调控基因表达的过程对神经可塑性的过程有重要贡献。已经有很多证据证明,这个过程的阻断会对各种神经可塑性的发展以及大脑的各种生理功能产生重要的影响。

神经电活动调控基因表达的过程对大脑的重要影响还表现在,已经发现的多种神经系统遗传性疾病与此过程有关,比如瑞特综合征的产生就是一个神经电活动调控的转录抑制因子的缺失功能突变所致。这些现象告诉我们,如果神经电活动调控基因表达的过程发生异常,大脑的正常发育过程会被严重破坏,从而引发严重的神经系统疾病。

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