脑重塑:成年人的大脑定型了吗?
许多人认为,成年以后大脑就已经定型,没有机会变得更聪明,学习一项技能也变得非常困难,无法像小时候一样简单。等待大脑的,不过是随着年岁增长的衰老和萎缩。
这种想法无比悲观。然而,事实真的是这样的吗?
脑肿瘤患者的脑重塑
先看看我的一个患者的故事。
有位中年脑肿瘤患者,手术前检查发现,一个巨大的肿瘤就长在他大脑的运动神经传导束上。
运动神经传导束是大脑里由千万个神经细胞组成的神经连接链条,将人类的大脑通过脊髓一直连到肢体,这样大脑就可以操控四肢自由地运动。
注意,操控身体的并非整个大脑,而是大脑中的一小部分脑回,叫作大脑的运动功能区。运动功能区位于大脑的中央前回,是大脑额叶的一条特殊脑回,负责管理人体对侧肢体的运动。左半球大脑运动功能区管理的是右手右脚的运动,右半球运动功能区管理左手左脚。
说起来,运动神经传导束有点像提线木偶的“提线”。如果手术中切除这个肿瘤,势必会损伤“木偶的提线”,理论上必然导致提线断裂,偏身瘫痪。但因为这是恶性肿瘤,我们无法保守治疗,只能硬着头皮把肿瘤全部切除,来延长患者的生命。他本人为了活命,也接受瘫痪的结局。
不出所料,手术后这位患者得了偏瘫,半身不遂,大小便都要在床上解决。他问我:“黄医生,我还有机会站起来吗?”我安慰他说:“有机会的,只要你好好做康复训练,一定有机会重新走路。”其实,说这句话时我心里也没底,毕竟大脑的运动功能区和传导束因为肿瘤的侵犯已经被切除大部分,他能不能恢复,谁也说不好,但是人总要活在希望之中。
他却把我的话听进去了,非常高兴,变成了康复科最勤奋的患者。每天最早起床,第一个到康复训练室抢康复机器进行训练:“因为黄医生说了,康复训练就像上学读书,越努力的学生成绩越好。”时间一天天过去,他渐渐能下床了。三个月后到我门诊复查的时候,他拄着拐杖一瘸一拐地进来。半年以后,他竟然连拐杖也扔了,大踏步地走进我的诊室。
他对我千恩万谢,我惊诧于他进步如此神速。我给他做了一个脑部的磁共振,神奇的事情发生了,他大脑中原来的神经传导束已经没有了,但竟然在旁边重新建立起了新的传导束!大脑自发地塑造了新的“提线”,所以又能行使功能了。
大脑根据环境的改变重新产生神经细胞或者神经连接,在专业上就叫作大脑的可塑性。以前我们认为人的大脑可塑性只在孩提时代存在,特别是婴儿时期大脑的学习能力最强,所以年少时学习的内容是最难忘记的。而现在的神经科学研究表明,大脑在一生当中都具有可塑性,所以瘫痪的患者可以重新学会走路,语言功能损伤的患者能够重新学会说话。
正常人的脑重塑
对于正常人,大脑的可塑性同样伴随终生。
什么是学习?就是大脑将自己的神经细胞重新排列组合,塑造成另外一种模式,从而使人学会一样东西。
比如,我们的运动能力可以通过反复训练得以提高。刻意练习可以让大脑中央前回运动功能区变大,使得更多的神经细胞参与到运动之中,也可以让运动传导束变得更丰富,和周围脑区(小脑、基底节等部位)连接得更紧密,这样对于运动的速度和精确度以及整个身体的协调感都有极大帮助。
爱因斯坦的大脑曾经被解剖,科学家发现他的大脑运动功能区的手区特别发达,经过分析发现,是因为爱因斯坦酷爱音乐,长期拉小提琴,长时间的训练让他大脑中的手部运动功能区扩大。许多运动员的头部磁共振报告也表明,他们大脑的运动功能区特别发达,这也是长期训练的结果。
再举个例子。
在神经科学史上有一项著名的研究:伦敦出租车司机案例。
伦敦的道路非常复杂,是一个能让GPS(全球定位系统)导航都陷入瘫痪的城市。伦敦主干道很弯曲、主干道间的连接也是奇怪的夹角,城市中到处都是单行道,环形交叉路和“断头路”也随处可见,泰晤士河在城市中央穿过;此外,伦敦市采用古怪的编号系统,经常出现单看地址就找错地方的情况。
假如你要环游伦敦,别想着租车通过导航自驾,因为这样一定会让你迷路。最好找一辆出租车——它们无处不在,而且司机有着令人震惊的能力,他们能以最高效的方式把你从甲地载到乙地,不仅会考虑各种可行路线的长度,还会顾及不同时间的交通状况、临时路况以及道路封闭情况。
如果你想再逛一次查令十字街上那家专卖各种时髦帽子的小店,即使你无法完整回忆起来它的名字,也没关系,只要你记得,帽子店的隔壁是一家出售纸杯蛋糕的面包房,老司机就能带你找到这个地方。
伦敦出租车老司机的大脑跟普通游客有什么区别?他们为何拥有如此惊人的能力和强大的记忆力?
科学家将老司机和普通人做对比,通过磁共振影像技术发现,老司机们的大脑海马回后侧部分明显增大。
这个研究至少说明两个问题:第一,海马回是记忆的关键部位;第二,一个人即使成年了,只要他认真地学习、复习专业知识,大脑仍然可以继续发育。我们每分每秒的学习都在潜移默化地改变大脑结构。这种改变是一生都在进行的。
大脑重塑的关键:从不闲置任何区域
我们都有类似的经历:学习一项新的技能,一开始会觉得很难,但是慢慢地会觉得越来越容易。这是因为大脑的神经重塑功能,在大脑里通过改变神经细胞的连接,给你打开了一条新的神经通路。这就好像走在一片荆棘丛生的丛林里,一开始无路可走,但是走得多了,路就被开辟出来了。改路是大脑神经重塑的关键。
明白了大脑一生都具有重塑功能,你就会知道,大脑其实不断在根据周围的环境和条件改变着自己。你所说的每一句话,看的每一场电影,和每一个人的接触、恋爱,其实都在不断改变着你的大脑,塑造着一个不断更新的你。
所以,你应该更加积极地面对生活,坚持学习强化大脑,保持活跃的思维,不要和时代脱轨。
很多大脑疾病其实也并不是必然的,而是可防可治的。你的饮食、睡眠、生活习惯以及性格的养成都在不断改变你的大脑,既可以让它更健康,也可以让它走向衰弱。
那么,是大脑决定了思维,还是思维决定了大脑?思维和大脑并不是割裂的,它就像一个硬币的两面,当你改变自己思维的时候,你的大脑也会发生改变;当你的大脑发生改变的时候,你的思维也会发生改变。
换句话说,你可以通过改变自己的行为和思维方式,来改变自己的生物学特性,这是保养大脑的理论基础。虽然人类无法活到200岁,但是我们可以通过自己的努力优化健康状况,活到超过人类的平均寿命,更重要的是,在老年的时候依然可以保持聪明的大脑。