大腦里的小宇宙

在科學(xué)研究中，大腦所表現(xiàn)出的延展性已經(jīng)超過了我們以往的猜測。你頭骨里裝著的不是提前經(jīng)由基因編程的高級計算機——只會按部就班地工作，大腦的運作遠(yuǎn)比這更復(fù)雜。它包含大約1000億個腦細(xì)胞。每個腦細(xì)胞可以和其他數(shù)以萬計的腦細(xì)胞相連接，這意味著，大腦中可能存在至少100萬億個連接。這比宇宙銀河系或任意星系中的恒星數(shù)量還多1000倍?？梢哉f，你的頭腦里裝著你自己的宇宙。這樣的說法聽起來有點科幻，但事實就是如此。

老的腦細(xì)胞不斷死亡，新的腦細(xì)胞不斷產(chǎn)生。細(xì)胞間的連接在需要時被建立，在不需要時被切斷。這些連接的強度取決于大腦是如何重新設(shè)計其架構(gòu)的。你可以把大腦看作一個處于不斷變化狀態(tài)的高度復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。在自己的整個生命中，它都在不斷變化——不僅在你小時候，你長大后或?qū)W習(xí)新東西時也是如此。你所感受到的每一種感覺，你的每一個想法都會在大腦里留下一絲痕跡，并微妙地改變著你。大腦的改變是一個持續(xù)不斷的進程，你今天的大腦和昨天的就不太一樣。

起決定作用的既不是細(xì)胞的數(shù)量，也不是連接的數(shù)量

有人認(rèn)為，腦細(xì)胞的數(shù)量或大腦的體積決定了大腦功能的優(yōu)劣。這種說法是不對的。最有說服力的例子莫過于阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein），他的大腦和常人的比起來，既不大也不重。愛因斯坦的大腦重1.22千克，而男性大腦的平均重量約為1.35千克，女性大腦平均比男性的輕99克。在很長一段時間內(nèi)，我相信大腦能力的好壞是由腦細(xì)胞之間的連接數(shù)量決定的。但這一想法也有不對的地方。兩歲兒童的腦細(xì)胞之間的連接數(shù)量明顯比成年人更多。隨著孩子的成長，連接的數(shù)量便會減少。這個過程被稱為修剪（pruning）。據(jù)估計，從兩歲到青春期，每24小時就有多達200億個連接在消失。大腦除去了無用的連接，為信號傳導(dǎo)騰出了空間。這可以概括為：神經(jīng)元在協(xié)同作戰(zhàn)。

但是，如果決定腦力的既不是腦細(xì)胞的數(shù)量也不是腦細(xì)胞之間連接的數(shù)量，那又是什么呢？答案是，當(dāng)我們忙碌（比如騎自行車、閱讀一本書或者計劃晚餐）時，大腦會應(yīng)用一種名為功能網(wǎng)絡(luò)的程序。在你的大腦里，有一個功能網(wǎng)絡(luò)用來游泳，一個用來騎自行車，還有一個用來寫你的簽名。基本上，你所做的一切都依賴于這些功能網(wǎng)絡(luò)。這些網(wǎng)絡(luò)都是由一系列相互連接的腦細(xì)胞構(gòu)建的。一個完整的網(wǎng)絡(luò)可以整合來自大腦不同區(qū)域的細(xì)胞。為了達到大腦的最佳狀態(tài)（以便你能游泳、騎自行車或簽署文件），大腦的不同區(qū)域需要協(xié)作。

小時候，我們都是語言天才

童年時，腦細(xì)胞間連接的消失會對一生造成影響。出生于瑞典的孩子擁有學(xué)好日語的所有先決條件，孩子如果在講日語的環(huán)境中成長，就能說出一口標(biāo)準(zhǔn)的日語。對我們大多數(shù)人來說，成年時學(xué)會說流利且不帶口音的日語是不可能的。無論我們做過多少練習(xí)，演講中總會不經(jīng)意暴露自己的口音。

這就是語言的特點。一旦長大，我們就很難完完全全復(fù)制別人的講話方式，因為我們學(xué)習(xí)語言的先決條件已經(jīng)消失了——我們在童年時期從來沒聽到過這種語言，處理這些聲音的腦細(xì)胞連接在童年時期開始消失。一旦這些連接關(guān)系消失了，相關(guān)能力的大門對我們來說也就關(guān)閉了。從神經(jīng)學(xué)的角度來說，我們終生都在關(guān)閉語言學(xué)習(xí)的大門。然而在小時候，我們個個都是小語言天才。

不斷練習(xí)，造就更靈活的大腦程序

舉個例子，假設(shè)你想學(xué)習(xí)在鋼琴上演奏一首簡單的曲子。大腦中的許多不同區(qū)域必須共同努力才能達成這一點。首先，你需要看琴鍵。信號通過眼睛從視神經(jīng)傳遞到位于枕葉的初級視覺皮層。同時，運動皮層必須協(xié)調(diào)你的手和手指在琴鍵上的運動。聽覺皮層處理聲音信息并將其發(fā)送到位于顳葉和頂葉的聯(lián)合區(qū)。信息最終會到達額葉（意識和高級功能的中樞），你會意識到你在彈的是什么，并且可以糾正你彈錯的音符。

通過查看一個人的大腦連接模式，你可以大致了解他的生活。

所有這些活動的核心，只是為了演奏一首簡單的鋼琴曲！視覺中樞、聽覺中樞、運動皮層、頂葉和額葉……所有這些區(qū)域都是大腦完成音樂演奏的一部分。你練習(xí)得越多，就彈得越好，而這個程序在你的大腦中運行的效率也就越高。開始時，要演奏一首曲子需要很大的努力。在這個過程中，你感到效率低下而且表現(xiàn)得笨拙，往往需要幾個完整的大腦區(qū)域共同參與任務(wù)。這就是為什么你會覺得練琴伴隨著精神壓力，因為你需要專注于完成這些任務(wù)。

隨著時間的推移和練習(xí)的繼續(xù)，演奏會變得容易。你一旦付出了足夠多的努力，就能在思考不同的事情時發(fā)揮出色。大腦在練習(xí)演奏的過程中學(xué)會了更高效地傳遞信息：通過網(wǎng)絡(luò)傳遞的重復(fù)信號加強了連接（由那些齊心協(xié)力的神經(jīng)元構(gòu)成）。最后，演奏一首曲目所需的努力越來越少，你將能夠不費吹灰之力把它演奏出來。

由于演奏曲目的過程激活了大腦不同區(qū)域的細(xì)胞，因此這些區(qū)域需要緊密連接好，程序才能運行良好。我們可以將它與計算機進行類比。在計算機中，所有不同的組件都需要連接才能工作。如果連接不好，即便每個零件都是好的，計算機也無法運行。

因此，大腦運轉(zhuǎn)的效率不取決于腦細(xì)胞數(shù)量，或者細(xì)胞之間連接的多少，而是取決于不同區(qū)域（例如額葉和頂葉）是否能密切聯(lián)系。正如你在本章開始時已經(jīng)讀過的那樣，身體活動可以讓大腦的不同部分取得更強的聯(lián)系。這種連接性是讓你的大腦得益于體育鍛煉的本質(zhì)，在后文，你將讀到更多相關(guān)內(nèi)容。

細(xì)胞連接透露了你的生活方式

聽起來有點奇怪，大腦的不同區(qū)域間似乎都有不同程度的聯(lián)系。從科學(xué)研究的結(jié)果看，這可能是認(rèn)知能力具有個體差異的重要成因。這個特殊的研究領(lǐng)域最近有了一個有意思的發(fā)現(xiàn)。

例證來源于一項有數(shù)百人參與的復(fù)雜試驗。試驗結(jié)果表明，大腦的不同部分連接得較為緊密的人，也同時擁有更多優(yōu)秀的品質(zhì)，例如良好的記憶力和專注力、較高的受教育程度以及不濫用成癮物質(zhì)。至于那些具有“壞”習(xí)慣的人（例如易憤怒、濫用成癮物質(zhì)），研究者已經(jīng)從他們的大腦中觀察到了相反的特征——大腦里的相關(guān)區(qū)域連接得并不好。

許多優(yōu)秀品質(zhì)在大腦里留下了印記，而消極的品質(zhì)似乎也在留下自己的痕跡，這意味著，我們的大腦里有一個“積極—消極的杠桿”，杠桿上的任何一點都可以被當(dāng)作平衡點，這取決于我們自己的生活方式。進行這項研究的科學(xué)家相信，通過查看一個人的大腦連接模式，你可以大致了解他的生活。除了良好的記憶、較高的受教育程度和不濫用成癮物質(zhì)之外，還有什么會被當(dāng)成積極—消極的杠桿上的積極信號？確實有。那就是，好身材。

主觀臆斷？

你可能會認(rèn)為這種類型的研究有主觀臆斷或精英主義的傾向。畢竟，我們是在通過一個積極—消極的杠桿來給人們排座次。我完全理解這種想法，但我也認(rèn)為，這種想法忽略了一點，那就是，影響我們的大腦連接及我們在積極—消極的杠桿上的位置的并不是我們內(nèi)在的素質(zhì)，而是我們的生活方式。通過我們做出的選擇，我們可以在更基礎(chǔ)的層面上改變大腦的運行模式。所以說，不僅是大腦決定了我們的思想和行為，我們的思想和行為也可以反過來改變我們的大腦。大腦是由我們自己掌控的，而不是反之。從這個角度來看，顯然，要改善我們大腦不同部位之間的聯(lián)系，最重要的可能是定期進行體育鍛煉——良好的身體狀況會讓杠桿傾向于積極的一方。