03 大脑真的可以被改变吗
生命里没有要畏惧的，只有要了解的，我们应该了解多一些，这样才能畏惧少一些。
玛丽·居里（Marie Curie）物理学家，诺贝尔物理学奖得主
在本章中，我们将聚焦大脑可被改变的佐证，以及应该如何去改变大脑。我们还将关注，在人类大脑个体差异极大的前提下，该怎样衡量大脑的改变。
如何改变大脑
如何改变大脑？当我刚开始研究的时候，这一问题时常浮现在我的脑海之中。从某个角度看，这个问题涉及先天禀赋与后天培养：你的智力水平有多少是由基因决定的，又有多少是由环境决定的呢？这里所说的环境，也包括你通过升级大脑而为自己创造的环境。
阿兰·考夫曼（Alan Kaufman）曾经发明过一些被广泛运用的智商测试，自1997年开始，他便在耶鲁大学儿童研究中心担任临床心理学教授。他说：“基因要素和环境要素对智力水平的影响各占50%这一概念，与我们用科学手段得出的结论基本吻合，可以用来评估二者在每个人智力水平中的相对影响。”1为了探究环境对大脑的影响，考夫曼及其同事对生活在一起的兄弟姐妹的智力水平与各自单独生活的兄弟姐妹的智力水平进行了对比。他们发现，那些生活在一起但并无生物学意义上的血缘关系的兄弟姐妹（即那些由于收养而生活在一起的孩子），其智力水平高度相似（相关性为0.28）。随着成年之后分开居住，他们的智力水平出现差异：生活环境发生改变后，其智力水平的相关性降至0.04。2
当然，这些研究发现也存在局限性。一方面，这些研究都是基于观察，而不是基于实验的。在基于观察的研究中，科学家只是将发生的事情记录下来，并注意到某些事情往往发生在其他事情发生之后。如果此类事情发生得足够频繁，那么或许这两件事之间存在关联，而不只是偶然发生的。只有当你进行了恰当的实验，你才能对事情之间的因果关系做出有力的陈述。当然，在这种情况下，做这样一番实验是不道德的。另一方面，智商测试是有局限性的，测试并不能判定被试的心智状况。抛开这些负面因素不谈，我们对智商的相关研究，在某种程度上应该持谨慎的乐观态度。这些研究表明，智商并不仅仅是由基因控制的，智力水平可以也的确会根据环境不同而发生变化。只要环境适合，智力水平将得到改善这个说法就是正确的。换句话说，这便是支撑神经破解的证据。然而，环境究竟是如何使大脑产生变化的呢？
关于环境如何改变包括大脑在内的人体，人们提出过很多机制。第一种方式是环境因素的改变，它会影响基因的表达方式，正如表观遗传学领域的研究所展现的那样。第二种方式是通过微生物进行改变，即存在于我们体内外的、能够对从情绪到能量水平的一切造成影响的微生物生态系统。比如，这个微生物的生态系统会被食物和压力所影响。第三种方式，也是最常被提及的方式，则是我们的大脑会为了对感受做出反应而出现结构改变。
学习改变大脑
本书不会讨论太多技术方面的问题。但既然我们坚信大脑能够被改变，那么支持这一信念的基本证据还是值得稍加了解的。神经可塑性，指的是大脑为了对学习活动、新的体验以及伤痛做出反应，而形成和重组神经元连接的能力。在对负面事物（比如孩提时代的苦难或压力），以及正面事物（比如学习机会）产生回应时，我们的大脑会发生结构改变。
作为神经破解者，我们会通过学习来控制大脑发生改变的能力。随着我们不断学习，大脑也会按照预期方向发生变化。举个例子，2014年，为了进行一项大脑成像研究，韩国一个研究团队招募了三组被试，他们分别是毫无射箭经验的大学生、大学里的射箭选手和奥运会射箭比赛奖牌获得者。3当毫无射箭经验组的被试脑海里想象着“自己松开了弓弦”时，扫描成像显示他们的大脑出现了大范围的活动。而大学里的射箭选手组对大脑的运用效率则更高，他们只调动了少部分脑区。奥运会射箭比赛奖牌获得者组调动的脑区是最少的。
神经元之间的关联被称作“连接”。神经学家常说两句话，一句是“并肩作战的神经元会彼此连接”，另一句则是“行动不一致的神经元会失去连接。”他们用这两句话来阐释某些神经元建立连接和断开连接的原因。在你学习一套陌生的钢琴音阶，或是第一次尝试记忆某个方程式的时候，实际上你是在建立一组新的神经元连接。这些神经元之间形成新连接（接线）的过程，被称作“突触形成”（synaptogenesis）。
在尝试学习新的任务时，邻近的神经元常常会收到“召唤”前来“帮忙”。如果主要参与处理某项学习任务的神经元附近的神经元恰好空闲，那就会被那个处理学习任务的神经元“召唤”，参与该项学习任务。随着人类在某个领域的专长技能的发展，不仅大脑中某些大规模“街区”之间的关联性会发生改变，而且各脑区中的特定“实体房屋”也会被利用起来，以便完成学习任务。人们发现，学习某种乐器，4玩乐，5记住城市的交通路线，6为了参加法学7或是医学行业8标准化考试而强化复习，以及接受谈话治疗9等，都会让大脑发生可观察到的结构改变。这一切都说明，改变大脑的可能性是非常大的。
人们不仅会因为新的学习任务而改变，在应对环境和生活体验时，我们也会在更广阔的层面进行改变。我在麻省理工学院时，我的同事承现峻（Sebastian Seung）教授向我介绍了“神经连接组”（connectome）的力量。神经连接组指的是大脑中不同神经元彼此之间精确而又独特的接线。在一项涉及数百人的研究中，来自美国和中国台湾的研究者发现，与100天前的状态相比，每个被试的大脑都呈现出平均超过12%的差异。10
大脑给自己重新接线的能力，至少在一定程度上，能够帮助人类学习知识和改变自我，即便成年之后也是如此。这一切都让我们更加有理由相信，人可以有意识地去升级自己的大脑。接下来需要确保的是，大脑必须按照人们想要的方式去重新接线。
如何测量大脑的改变
想要回答如何测量大脑的改变，你需要了解如何测量人的精神状态。一般有两种方法：一种是行为学层面的，另一种是生物学层面的。
测试精神状态：行为测试
我推荐你在自我实验中采用的行为测试，指的是那些用来度量心智能力（而非文化知识），且能够被重复实施的测试。作为神经破解者的我们既然是为了运用测试手段来度量我们的进步，那么需要确保这些测试手段在重复使用过程中仍然有效。这样我们才能看出自己的表现随着时间的推移而产生的变化。
如果多次测试后，你对问题越来越熟悉，那么测试后期你得到高分的含义与测试前期得到高分并不相同。这是我们希望避免的情况。有用的测试通常包括视觉谜题或游戏。在本书中，我将向你介绍一些此类测试的简短版本。我精心选择了一些可以重复做的测试，方便你对自我实验的效果做出评估。我们将在本书第二部分详细讨论这些测试。
有一些测试是我不推荐去做的。比如，有些性格测试与智商测试虽然被广泛使用，但它们既无法重复，又无法在文化层面做到公正。因此，你可能会得低分，原因是你不了解某些词在特定文化中的含义。例如，这里有一个选自SAT的测试(4)：
跑者：马拉松
A．使者：大使馆
B．殉道者：大屠杀
C．划桨手：赛船会
D．马：马厩
这个题目的正确答案是C（划桨手是一位负责划船桨的选手，赛船指的是划船比赛）。这些词可能为特定群体所熟知，但很多不属于那个群体的人或许并不了解它们。为了消弭文化层面的偏差，这个问题以及其他类似问题，后来从测试中剔除了。11这就是我们要避免的测试。
测试精神状态：生物学测试
对大脑之中可观察的结构改变进行测量，比如说测量大脑的生物电活动，或许就是“神经破解”的未来。平价的可穿戴大脑成像设备的发展，令我们得以瞥见这一领域的发展方向，使人们有机会实时观察大脑如何实现各种功能。大脑成像技术也被用于诊断注意缺陷多动障碍（ADHD）。美国食品药品监督管理局批准了一项申请，允许医生对普通儿童的脑电波和确诊患有注意缺陷多动障碍的儿童的脑电波进行对比。12然而大多数用于测试心理状态医疗级生物学测试仪器，要么还不够先进，要么不够简单易用，不足以让人们在家中进行“神经破解”。所以，我们只能依靠行为测试了。
量身定制个体化的大脑升级
这个时候你也许会感到困惑：“神经破解”的终极目标究竟是什么？换句话说，一个被升级过的大脑应该是什么样的？答案是：每个人的情况都不同。作为神经破解者，你负责对自己的大脑进行升级。你需要构建专属的自我实验，并给出优化自己的精神状态的定义。这仅仅是由于，尽管你可以改变自身的某些属性，但这并不意味着这些属性应该被改变。
“神经多样性”（neurodiversity）是一个你或许见过的时髦词。它指的是个体差异巨大的人类大脑中自然出现的多样特征。人的发色、肤色和眼睛的颜色非常丰富多彩，而藏在那些面孔背后的大脑有着更大的多样性。精神状态上的个体差异可能非常显著：没有任何两个大脑是一模一样的，就算是同卵双胞胎的大脑也有很大差异。
近年来，大脑成像数据向我们展示了人类大脑的接线模式是独特而明确可辨的，13这一点即便随着时间流逝也不会改变，与人类的指纹类似。14同卵双胞胎的基因是相同的，但他们的大脑接线模式并不完全相同。来自美国和中国台湾的研究者发现，同卵双胞胎的大脑接线模式的重合度只有大约13%。在同样的实验环境条件下，异卵双胞胎或是同胞兄弟姐妹间，大脑接线模式的重合度大约只有5%。15每个大脑的电信号图谱或许都是独一无二的：当一组被试面对同一组500张图片——包含一片比萨、一艘小船、一张安妮·海瑟薇的照片等以及单词conundrum（谜语）之类的内容时，每个被试大脑的反应差异巨大，以至于研究者可以非常准确地分辨出每一位被试。16
神经多样性是一个引发了科学运动和社会运动的概念。那些思维和行为被打上“不正常”标签的人开始组织起来，呼吁正常人接受他们的心理特征。规模较大的此类组织之一的成员是一群被诊断患有孤独症谱系障碍的人。他们被“标记为”患有注意缺陷多动障碍、双相情感障碍、阅读障碍以及其他一些精神障碍。这些人呼吁社会接受他们，不能因为他们的不同而将其视作患者。17
他们认为，自己的大脑只是有不同的接线模式，但这些模式并不一定是坏的。在某种特定的环境下，相比于所谓的“神经标准人”（那些在别人眼中可能“正常”的或“健康”的人），他们这些“不正常”的人还具备一些优势。他们甚至提出，现阶段被视作“障碍”的某些差异，或许可以被解释为进化的多样异变，能够帮助人类适应不同的环境。比如，在日照量不同的环境下，人类的肤色会产生差异——深肤色使赤道附近地区的人在阳光直射下更能保护自己，而浅肤色则让高纬度地区的人更容易吸收维生素D。18有些患有注意缺陷多动障碍的人认为，他们是优秀的猎人而非采集者的后裔。因为许多患有注意缺陷多动障碍的人在不得不应对过量低密度（无聊）的细节事物时，会感到煎熬，而他们在其他人感到信息过量时却仍能保持极强的专注力。这种专注力也许能帮助他们更顺利地接近猎物。这种现象或许能解释一些事情，比如在患有注意缺陷多动障碍的人中，有更多人最终会成为急诊医生。19与此类似，“夜猫子”或晚睡晚起型人群，也就是那些天生倾向于比早睡早起型人群睡得更晚、起得也更晚的人的祖先，也许曾经是负责在危险出现时叫醒部落其他成员的守夜人。有趣的是，在关于多项精神健康指标的实验室测试中，这一群体在他们一天中精神最好的时段——晚上得分很高，甚至比其他睡眠类型的人在精神最好时段的测试分数还要高。20
所以，当你踏上神经破解之旅时，你或许会发现自身精神状态层面的一些特征，初看上去就像是一些缺陷。在你“纠正”它们之前，我强烈建议你再想一想，它们能扮演（甚至可能是不露痕迹地去扮演）怎样的正面角色。这是你自己的大脑，你应该无拘无束地按照你自己的想法来升级它。但以我个人的看法，我希望你不要将神经破解当作一种工作，不要不加区别地将自己改造得与身边人更为相似。这个世界有着很多问题和机遇，你的大脑结构或许非常独特，让你有能力解决其中的一个或者更多的问题，抓住一个或多个机遇。我希望你通过神经破解来将自己的大脑升级成更好的版本，但依然保留着它的众多特质。
为了理解怎样才能真正升级你的大脑，你需要学习如何开展自我实验。第4章为你讲述开展实验的方法。
让大脑更聪明 SMARTER TOMORROW
1．大脑成像得到的证据表明，人类大脑可以被有意识地升级，即便成年之后也是如此。一个人的大脑接线会随着时间流逝发生显著改变。专家认为，影响一个人智力水平的因素50%在于环境，50%在于基因。这对我们来说是好消息，因为神经破解本身就是针对你所处的环境做出有意识的改变。
2．所谓个体差异，是指因人而异的永久性生物特征，比如指纹和大脑的模式。大脑的个体差异是很重要的，这种差异的存在，是“一刀切”式神经破解干预手段很难奏效的原因，而关键在于个体化。
3．神经多样性是人类多样性的一部分。你既可以借由神经破解让自己更加“正常”，也可以通过神经破解强化那些能体现你的独特性的特质。这两件事你都可以去做，这取决于你的时间框架，以及你所进行的自我实验。这是你自己的大脑，自然由你自己来升级。