導　言

大腦的結構分為不同部分，而每一部分各有自己獨特的認知功能。它的運作恰似管弦樂團演奏悅耳的音樂，各部分既有不同的功能，又必須相互配合，從而達到最佳效果。

在討論如何提升大腦功能之前，先讓我們了解大腦的結構及運作，這有助大家明白哪些要素才真正對大腦有益。一般成年人的大腦重約1.3至1.4千克，分成左半球和右半球（見圖一）。我們的大腦可分成不同部分，它們各司其職，負責不同的認知功能（見圖二）。看到這個類似核桃肉的組織，我們不禁會問︰它是怎樣令我們學習、記憶、說話、有計劃地儲錢來購買生日禮物予父母、與其他同學合作完成習作、創作文章、創造模型的呢？科學家是怎樣把這堆「東西」分辨出不同的部分及功能的呢？不同的部分能互相溝通嗎？它們是依靠甚麼能源來生存和運作的呢？

從生物生理學的角度來看，我們的大腦是由數以億計的神經細胞（nerve cell）或「神經元」（neuron）及數以兆計的神經膠質細胞（glial cell）所組成。除基本的細胞組織外，神經元還從本體處長出觸手狀的組織，稱為「軸突」（axon）和「樹突」（dendrite）（見圖三）。簡單來說，軸突負責傳導訊息，樹突負責接收訊息，當中包括儲存及整理訊息的功能。神經元與神經元之間被一條空隙分隔，它們透過化學原素和電訊號兩條渠道互相溝通，形成了「腦神經元網絡」。訊息能於腦神經元網絡中極速傳遞，全賴軸突末端釋放出來的神經遞質（neurotransmitter），以及軸突外層的脂肪組織──髓鞘（myelin sheath）。當一個神經元受到刺激，其軸突便釋放神經遞質以刺激相鄰的神經元的樹突部位，繼而透過電流把訊息傳至軸突末端，再利用神經遞質刺激下一個神經元，如此類推。髓鞘的最大功用是加快神經傳遞的速度。腦神經元網絡就如一塊精密的電路板，令我們能說話、閱讀、聽到四周的聲音；並且可以作出各式各樣的情緒及生理反應。可是，一旦髓鞘受到破壞或是神經遞質釋放量失調，就會引致訊息傳遞失衡，進而影響大腦功能。

可以簡單地將神經膠質細胞理解為一輛運輸工具，其主要的工作包括提供養分給神經元網絡、維持神經元特定的所在位置、消化及清除已死的神經細胞，以及調控細胞外基質的成分。這裏提到的養分是從血液中攝取的，其中包括氧氣及多種營養素。雖然大腦的重量只佔成人體重的2%，但它卻是全身耗氧量最多的器官。

我們對大腦的結構及運作有了基本的認識，便能更進一步了解腦神經元網絡與認知功能發展之間的關係。以前我們認為衰老的原因是腦細胞死亡而數目減少，導致腦細胞間的訊息減弱，影響認知功能的正常運作。沒錯，腦細胞是會死亡的，然而健全腦細胞上的樹突是可以繼續生長的。如果我們能夠令健全腦細胞上的樹突不斷增長，腦細胞之間的網絡便能建立緊密的聯繫。那麼，縱使腦細胞的數目減少，訊息也能透過緊密的網絡傳遞，保持認知功能的運作。這樣，我們也許能緩延衰老。

科學家怎樣了解腦部的運作呢？腦神經科研人員及醫生是通過一些精密的儀器來探知大腦的運作的，其中一種途徑是透過腦電波測量儀器，診斷腦部結構有否存在病變。腦電波是以α波、θ波及β波來反映腦部運作的狀態，α波的出現顯示腦部處於鬆弛狀態（Stern, Ray & Quigley, 2001）；θ波顯示出大腦正在深度休息，通常發生在睡眠期中的第三或第四階段的狀態；β波則顯示出大腦正處於緊張狀態。

另一種幫助我們了解大腦不同部分的工作及溝通的方法是功能磁力共振造影（functional magnetic resonance imaging, FMRI）。這項技術能讓科研人員不須「剖開」腦部，而可直接觀察大腦內不同部分的運作及其與行為的關係。原理是這樣的：例如，當我們憤怒得雙手握拳時，與此動作有關的腦部皮質也會活躍起來，此時局部腦組織的血流量會明顯增加，含氧血紅素與去氧血紅素的比值會升高，造成磁振訊號的增強，而在影像上得以顯示。

從動物實驗中我們發現，如果使用一些方法去改善老鼠的神經網絡發展，牠們的學習能力會增強，思想反應亦會較敏銳。同樣地，我們相信，假若人類腦神經元能健康發展，我們的腦功能也會有良好的發展。因此，我們根據中外有關腦神經科研文獻的資料及對大腦發展與人類生活和行為的聯繫的了解，歸納出提升大腦功能的「四部曲」——「靜出智慧」、「用出智慧」、「動出智慧」和「食出智慧」。

我們於2001年10月至2002年5月期間，在保良局陸慶濤小學推行了一套提升學生腦功能的計劃。在全部72名自願參與的學童當中，有38名為學業成績稍遜／或被老師評定為有行為問題的學童，其餘的則是成績達中等程度的學童。當中一半的學童被隨機分配到提升大腦功能的組別（提升大腦功能班），另一半則被分配到功課輔導班（功輔班）。兩組學童的年齡、計劃前的學業成績及認知功能都大致相若。結果發現，經過40節（每節半小時）提升大腦功能計劃的訓練，成績稍遜／或有行為問題的學童，與功輔班的學童相比，明顯地有以下四方面的改善：

一、學業成績有進步。我們以學童於訓練前和訓練後的校內總成績平均分作比較，結果發現功輔班的學童最高只進步了3.97分，而提升大腦功能班的學童則達到最高13.35分的進步（見圖四），當中更有17%學童的平均分增長幅度是在3.97分以上。此外，我們亦發現提升大腦功能訓練對於出席率較高及訓練前總平均分較低的學童來說，成效更見顯著。我們分別於兩班中抽出成績稍遜、出席率達85%或以上的學童再作比較，發現提升大腦功能班當中，有37.5%的學童的平均分增長幅度，比功輔班學童的最高2.87分增長為佳。

二、行為問題減少。依據學校老師的評定，提升大腦功能班中成績稍遜的學童於訓練後的整體及內向行為問題減少了，尤其改善了孤立行為及專注力不足的表現；相反，功輔班的各方面行為問題卻沒有甚麼轉變（見圖五）。

三、記憶及應變能力改善。我們利用臨床腦功能測試工具分別量度兩班學童的記憶及應變能力。提升大腦功能班學童的記憶及應變能力都有明顯進步，但功輔班學童的表現則維持不變。至於提升大腦功能班成績稍遜的學童，他們的記憶力同樣呈現顯著的進步，而應變能力亦呈現改善的趨勢（見圖六及圖七）。

四、集中力提升。提升大腦功能班亦同樣改善了學童的集中力。訓練後，他們在一項專注力測試中的準確程度明顯地進步了。而功輔班的學童則沒有顯著改善（見圖八）。

個案報告

除了整個組別的平均表現外，我們發現提升大腦功能班中的個別學童呈現了多方面的進步。以下是一名10歲的出席率接近85%的學童於各方面的改善情況：

此外，從該學童對音樂的聯想而繪製的圖畫，亦顯現其心理狀況的改變。圖九是他於訓練首堂，在聽畢音樂後所繪的圖。其所畫的雞腿，無論是筆觸或是用色都反映出他內心充滿着負面的憤怒情緒。但四個月後，他竟畫了一幅歡歡喜喜的海豹圖（圖十），圖的右下方還加上一張笑臉（圓圈位置），可見他變得開心多了。從圖畫的內容方面比較，他後期的圖畫（圖十及圖十一）與最初的雞腿和小鳥（圖九）相比，就更為豐富和切題，可見他能發揮更好的創作力及聯想力。

總括而言，我們的計劃雖然簡單，但對學童來說卻是一個很大的挑戰。學童每天為應付繁重的學習任務，頭腦疲倦得不能集中精神，他們很多時還要利用課餘時間接受不同形式的訓練或輔導，容易造成大腦「消化不良」的現象，教什麼也不吸收，學不好。要達到良好的學習成果，必先讓學童的大腦每天有放鬆的機會，在輕鬆愉快的狀態下學習，讓大腦有喘息的機會，從而發揮他們的大腦潛能。