雙胞胎的認知能力也會千差萬別(二)

相約讀書打卡第529天,我是來自山西太原的史文霞,今天的讀書內容是彼得·布朗、亨利·羅迪格三世、馬克·麥克丹尼爾所著的《認知天性》第七章《終身學習者基本的基本》第一節|《雙胞胎的認知能力也會天差地別(二)》

大腦會變化,這一點在很多前沿領域已經體現得越發明顯。諾曼·道伊奇,在《重塑大腦,重塑人生》一書中列舉了一些激動人心的例子:病人在神經學家的幫助下,克服了嚴重的傷殘帶來的困難,而這些神經學家的研究與實踐也革新了我們對神經可塑性的認識。

神經學家保羅·巴赫裏塔的設備能讓病人重拾失去的技能,通過訓練大腦對身體其他部位所受的刺激產生反應,用一套感覺系統取代另一套系統。這種嘗試與盲人學習使用回聲定位來認路很相似,盲人可以學習用一根手杖指來點去,辨別不同的回聲以“看見”周圍的環境,也可以學習布萊葉盲文的觸覺進行閱讀。

失明瞭20多年的男性患者,通過巴赫裏塔的設備看見外部世界。巴郝裏塔解釋說:人類看東西靠的不是眼睛,而是大腦,眼睛負責感覺,大腦負責解讀。這套設備能夠取得成效的原理在於,大腦可以學着從舌頭上解讀信號,就和視力一樣。患者表示:“通過練習,替代的感覺器官越來越靈敏了,就像大腦又重新恢復了功能一樣”。

加利福尼亞大學洛杉磯校區的一項研究對比了同卵雙胞胎(基因幾乎完全相似)與異卵雙胞胎(僅有部分基因相似丿的突觸結構,這項研究證明了其他研究的假設,即心智能力的高低是由神經連接發展的強弱決定的,這種強弱初期在很大程度上是由基因決定的,但人的神經迴路並不像身體發育的那麼早,而是會持續變化,即便到了四五十歲甚至六十歲的時候,神經迴路仍在發展。連結成熟的一部分是軸突髓鞘逐漸加厚的過程。髓鞘一般是從大腦後部開始,逐漸發展到前部,等到成年時,會發展到額葉部分。額葉負責腦部功能的執行,也是處理高級推理、判斷,以及經驗技能的區域。

髓鞘的厚度對應着能力的強弱。研究傾向於認爲,增加練習可以強化相關領域的髄鞘,加大電信號傳輸的速度與強度,人的成績也能隨之得到提高。舉例來說,如果多練鋼琴,和手指運動以及音樂創作相關的認知過程對應的神經纖維髓鞘就會加速生成,而不從事音樂工作的人就不會出現這種變化。

對習慣養成的研究,提出了一個關於神經可塑性的有趣看法。爲了實現一個目標,而採取有意識的行爲用到的神經迴路,與採取自發的、出於習慣的行爲用到的神經迴路並不相同。習慣驅使的行爲是由大腦深層區域指導的,也就是基底神經節。當我們參加拓展培訓,重複某種知識,尤其是調動運動機能和執行有先後次序的任務時,我們學到的東西被認爲記錄在了這一深層區域中,而這一區域也控制着眼動等潛意識行爲。研究認爲,在這種記錄的過程中,大腦有時會把連續的運動與認知行爲結合到一起,從而保證以單一單元的方式進行這些行爲,也就是說,無需進行一系列有意識的決定,因爲有意識的決定會大幅降低人的反應速度,如此一來,這些連續的行爲就變成了反射式的——這些行爲,在一開始可能是我們爲了達成某一目標而自學的,但之後他們會變成一種針對刺激所做的反射。有的研究人員認爲它是一種高效的統一的學習形式,將各種行爲集合起來,對於習慣的養成具有重要的意義。秉承這一看法的若干理論有助於解釋爲何在體育運動中,我們能發展出不用思考就可以應對突發事件的能力,也可以解釋爲何音樂家手指的移動速度可以超過他們的有意識思維;還可以解釋爲何國際象棋選手能學會預測無數種可能的走法,看穿棋局中的棋路。對於大多數人來說,你在打字的時候也能表現出這樣的天賦。

人們發現,大腦中整合學習與記憶的區域——海馬體——可以終身生成新的神經元,這是大腦會持續改變的另一個基本證據。這種現象被稱爲神經發生,在大腦受創恢復和人的終身學習能力上發揮了很大作用。科學家已經證明,聯想學習這種活動(也就是學習並記憶無關事物間的關係,例如人的姓名與面孔)可以刺激海馬體中產生更多新的神經元。神經發生的增加先於學習活動的進行,意味着大腦會主動學習,而且這種增加在學習活動完成後還會持續一段時間,意味着神經發生在記憶鞏固上發揮了一定的作用,也說明有間隔的、花費精力的檢索練習有長期性效果。

學習與記憶都屬於神經處理過程。檢索練習、有間隔地練習、演練、規則學習,以及建立心智模型都能提高學習與記憶水平。這些都是神經可塑性真實存在的證據,而且也符合科學家的認識,即鞏固記憶是增加並強化神經通路的手段,人們在今後可以通過這些神經通路檢索並應用所學的知識。用安·巴內特和理查德·巴內特的話來說,人的智力開發是“遺傳趨勢與生活經歷之間的對話,將會持續一生”。本章的內容將討論這種對話的本質。

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