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大脑说明书
本帖被支点工作室从新芽报道移动到本区(2007-03-29)
你是否真正了解自己脑壳里的“核桃仁”?让我们一起来探索这个近在咫尺的神秘世界
直到上个世纪80年代,人们还认为酷似核桃仁的大脑是一种生物电脑。不过,最新的研究显示,相对于电脑的硬件,人脑更具延展性和流动性,并且会随着每次的行为和感觉发生改变。
事实上,终其一生,大脑都如同一个小宇宙一样充满变数地运转下去。一个想像不到的事实是,大脑形成初期有一个作“减法”的过程。胎儿在母腹中孕育的前六个月,神经元开始伸出突起,以每秒钟200万的速度形成连接神经元的“突触”,即神经键。这样,胎儿在出生前三个月的时候便获得了一生最多的脑细胞数量,完全多于实际的需要。到出生前的几周,情势发生逆转,神经元之间互相竞争,吸收了更多同类的神经元开始形成具备某些特定功能的回路。这个清除多余脑细胞的过程被科学家称之为“神经达尔文主义”。然后,新生儿开始经历大脑发育的第一个关键期,这期间它所获取的经验很可能成为刺激大脑发育的决定因素。例如,新生儿对世界上各种语言的敏感度都是等同的,它们甚至会发出母语中没有的音节。
但是,如果接下来的时间某个特定的语言、中文、或西班牙语充满了它的耳朵,它会对这些声音尤其敏感,而逐渐失去对其他语言的反应。这个阶段,经验刺激被转化为可接收的信号传达到突触,然后在神经元细胞之间传递。人的幼年时代,神经被髓磷脂(myelin)所包裹,这种隔离加速讯息的传递,允许更快速的大脑运动,并最终发展为同时运行多项任务的能力。就是说,如果大脑中具有大量的髓磷脂,那么大脑神经网络将会工作得更快,并使得一个人学习起来更容易。令人惊异的是,髓磷脂的增长直到中年才会最终完成。
而且,大脑的不同部位是以不同的速度和不同的方式发育的。人的心智最早产生于大脑的前额叶皮质(prefrontal cortex),它位于人的前额后面并延伸到耳朵附近。人之所以能控制自己的行为,为自己的将来谋划,并衡量不同的选择、拥有社会价值,都倚赖于此。然而,这一部分却是大脑中最后发育成熟的。一直到25岁,前额叶皮质才会完全成形。而对于智力发育十分重要的灰质和白质来说(一般认为,灰质好比大脑中的一个个信息处理单元,而白质则是联系这些信息处理单元的网络),进入青春期之前才是灰质发育的第二个重要阶段。
基于以上两点,我们可以确定,在人的整个成年阶段,大脑都具备重塑和重组的能力。具体来说,由突触连接神经元所构成的巨大而复杂的信息处理网络高度可变,这体现在突触的可塑性上。突触上的变化正是所有学忆的基础: 最开始的连接是随意启动的,但通过某种正反馈,经验被积累起来——强健的、经常被使用的突触会变得更强健,而弱小不经常使用的突触会萎缩。不论是在正常衰老、智力发育迟缓抑或是神经变性疾病等病例中,通过某些方法来增加突触的数量或是减缓突触的损失可能是非常有用的。因此,即便年老时大脑的延展性会有所下降,但教会日渐老去的大脑一些新技能,什么时候都不算迟。研究显示,即使年届六旬乃至七旬,只要经过集中训练,人的记忆力还能重现活力。大脑的延展性是没有界限的。
大脑地图及简要图释
首先要声明,目前任何对大脑结构及功能的探索都无法解释人类思维的真实过程,尽管左、右两个大致对称的半球很清楚地呈现在我们面前,而了解半球外层皱折形成的沟、裂也并无困难