人的大腦可以重組嗎？

威爾·斯圖爾+彭舉云

一、行為可以改變大腦嗎？

北卡羅來納州格林斯伯勒的黛比· 漢普頓一直想做個完美的妻子和母親，但是她又離婚了。她帶著兩個兒子，對未來充滿絕望，覺得自己徹底失敗了。2007年6月6日，她服下大量藥物，然后等著死去。有人發(fā)現(xiàn)了她并把她送到了醫(yī)院。她的命保住了，但是大腦嚴重受損。她不能說話，大小便失禁，雙手顫抖，很多時候，她都不明白自己在看什么。

“我只能發(fā)出一些聲音，”她說，“就好像我嘴里滿是彈珠。太讓人奇怪了，我嘴里說的和我頭腦里想的不匹配。”在康復中心待過一段時間后，她開始慢慢康復。但是，一年后，她的康復就停滯不前了?！拔艺f話非常慢，而且口齒不清。我的記憶和思維很不靠譜，能把洗碗機清空就不錯了?！?/p>

就在這時，她嘗試了一種被稱為“神經(jīng)反饋”的新療法。醫(yī)生讓她玩一個簡單的類似《吃豆人》的游戲，然后監(jiān)控她的大腦，通過操縱她的腦電波來控制她的動作。十個療程后，她的說話能力提高了。后來，她讀了加拿大精神治療醫(yī)師諾曼· 道伊奇的國際暢銷書《改變是大腦的天性》，開始過一種她所謂的“大腦健康”的生活，包括瑜伽、冥想、想象、節(jié)食和保持積極的心態(tài)?，F(xiàn)在，她幾乎完全康復了。

不止黛比一個人對“神經(jīng)可塑性”，即所謂的“大腦改變自身以回應環(huán)境變化的能力”抱有熱情，一些研究者認為，思想能改變大腦的結構和功能，通過一定的訓練，可以切實地增加大腦的“強度、大小和密度”。“神經(jīng)可塑性”是“一系列發(fā)生在你的頭顱里的奇跡，它意味著我們可以成為更好的推銷員和運動員，學會愛上花椰菜的味道。它可以治療飲食失調，預防癌癥，把患老年癡呆癥的風險降低60%，并把我們的大腦訓練成非凡的大腦，甚至僅僅通過改變上班的路線、在不同的雜貨店購物，或使用你的非優(yōu)勢手梳梳你的頭發(fā)，就能讓大腦隨著年齡的增長而改善”。

真的有這么神奇嗎？

“我看到了極度的言過其實?！丙溈死锎髮W的神經(jīng)人類學家格雷戈·唐尼說，“人們對‘神經(jīng)可塑性如此興高采烈，他們說服自己相信一切?！睂δ切┎皇强茖W家的人來說，很難理解什么是真正的“神經(jīng)可塑性”。

二、成人的大腦也有可塑性

現(xiàn)代神經(jīng)科學的創(chuàng)始人圣地亞哥·拉蒙·卡哈爾認為，人類成年后大腦就不再產生新的細胞，神經(jīng)就進入了衰落的狀態(tài)。1928年，他指出：“成人的中心神經(jīng)通路是固定的，一切都可能消亡，沒有什么可以再生。如果可能的話，該由未來科學來改變這個嚴酷的現(xiàn)實。”卡哈爾的悲觀預測哀鳴了整個20世紀。

1980年，年輕的心理學家伊恩· 羅伯森在愛丁堡的阿斯特利愛恩斯里醫(yī)院工作。這家醫(yī)院同時使用職業(yè)療法和物理療法治療中風患者，而且，日復一日的物理療法確實有效。這讓他很是好奇。因為根據(jù)傳統(tǒng)觀點，中風患者的大腦是遭到破壞的，如果這種破壞是不可逆的，物理療法就不應該有療效。醫(yī)生告訴他，這樣可以防止大腦損傷進一步惡化。由于仍然感到困惑，他試圖從一本解釋這一療法的教科書中尋求答案?！坝幸徽率顷P于輪椅的，一章是關于拐杖的，”他說，“但是沒有任何內容是關于治療可能影響大腦的物理連接的。這種看法真的要追溯到卡哈爾。他確實影響了整個神經(jīng)科學界對大腦的認知，即成人的大腦是硬連線的，你只會失去神經(jīng)元；如果你的大腦有損傷，你能做的就是幫助大腦幸存的部分解決問題?！?/p>

20世紀60年代，保羅·巴赫· 利塔和邁克爾· 梅澤尼奇開始向卡哈爾的觀點提出挑戰(zhàn)。巴赫·利塔最著名的成就是以一種新的、完全不同的方式幫助盲人“看見”——讓盲人通過皮膚上的振動接收視覺信息。他讓盲人坐在椅子上，背靠一個金屬片。金屬片的背面是400個會隨一件物體移動而振動的圓盤。隨著巴赫·利塔的設備越來越精細（最新的版本安裝在舌頭上），先天失明的盲人開始獲得“看見”三維空間的體驗。直到大腦掃描技術的出現(xiàn)，科學家才開始認識到，盲人獲得的“視覺信息”似乎是在大腦視覺皮層處理的。雖然還沒有被確認，但至少表面上看起來，這些參加實驗的盲人的大腦好像經(jīng)過了徹底的、有效的自我重組。很久以來，這一直被認為是不可能的。

20世紀60年代末，梅澤尼奇證實，大腦中包含身體和外部世界的“地圖”， 而且這些“地圖”可以改變。他和他的同事共同開發(fā)了幫助失聰者聽到聲音的人工耳蝸。這依賴于“大腦可塑性”原理，因為大腦需要適應用人工植入物而不是耳蝸來接收聽覺信息。1996年，他研發(fā)了一款名為“快速尋詞”的教育軟件。據(jù)稱，這款產品可以“通過反復做一種促進腦功能的練習提高兒童的認知技能”，“在某些情況下，對那些有認知困難的人，只需要30小時至60小時的治療就能改善”。

梅澤尼奇和巴赫·利塔的研究部分證明了成人的大腦具有可塑性。它會自我重組，有時甚至可以徹底重組。直到一系列生動的涉及大腦掃描的研究被發(fā)表，他們的觀點才開始被大眾了解。1995年，神經(jīng)心理學家托馬斯·艾爾伯特關于弦樂器演奏者的研究顯示，在這些演奏者的大腦中，代表他們用來彈奏的左手每根手指的“地圖”都比一般人的大，比他們自己不用來彈奏的右手的也大。這表明經(jīng)過許多、許多、許多小時的練習后，他們的大腦已進行了自我重組。3年后，皮特· 埃里克森領導的一個研究小組在《自然》雜志上發(fā)表了一項研究成果，首次表明神經(jīng)再生——即創(chuàng)造新的腦細

胞——在成人身上是可能的。2006年，倫敦大學學院神經(jīng)學研究所的埃利諾· 馬奎爾領導的團隊發(fā)現(xiàn)，倫敦市的出租車

司機的海馬區(qū)比巴士司機的海馬區(qū)擁有更多的灰質，因為他們對倫敦迷宮一樣的街道更加熟悉。

三、激活大腦的閑置區(qū)

2007年，道伊奇的《改變是大腦的天性》出版，在100多個國家賣了100多萬冊。突然之間，和“神經(jīng)可塑性”相關的東西無處不在。

“我們所有的行為、思想和情緒，都在以某種方式改變我們的大腦，改變方式是以大腦的化學或功能的變化為基礎的?！爆F(xiàn)在已經(jīng)是都柏林大學圣三一學院神經(jīng)科學研究所所長的羅伯森說，“‘神經(jīng)可塑性是人類行為本質最常見的特征。對腦力的這種理解開發(fā)了治療大量潛在疾病的新技術?！?

他認為，積極思考的力量已經(jīng)獲得了科學的公信力?！叭祟悓ψ约捍竽X功能的控制比他們一直以為的要多得多。從健康到性格等方方面面，遺傳與環(huán)境的影響力可以五五分，我們應該積極地對待環(huán)境這一半的作用?！?/p>

對“神經(jīng)可塑性”的公開討論已經(jīng)很混亂了，而亂上加亂的是，這個詞本身有好幾層意思。倫敦認知神經(jīng)科學研究所的副所長莎拉·簡·布萊克默說，廣義上講，它指的是“大腦適應不斷變化的環(huán)境刺激的能力”。但大腦適應環(huán)境變化的方式多種多樣，“神經(jīng)可塑性”可以指結構的變化，比如神經(jīng)元的產生或消亡，突觸連接的建立、加強或刪除，也可以指功能性重組，比如巴赫·利塔用奇妙的裝置刺激盲人的大腦使用以前多余的視覺皮層。

從更大的、發(fā)育的層面上講，有兩類“神經(jīng)可塑性”。在整個孩提時代，我們的大腦經(jīng)歷了一個“經(jīng)驗期待”的可塑性階段，我們“期待”從環(huán)境中學習重要事情，比如怎樣講話。我們的大腦要到25歲左右才能完成這方面的發(fā)育?！斑@就是對25歲以下的人車險金額更高的原因?！绷_伯森說，“人類的前腦葉要到25歲時才能完全連接到大腦的其他部分。在此之前，人類期待風險和沖動的能力還沒有形成。”第二種是“經(jīng)驗依賴”可塑性階段，布萊克默說：“這就是我們學習做什么或者環(huán)境有所變化時，我們的大腦所做的。”

四、成功學中的“大腦重組”只是空想

科學被夸大的一種方式就是將不同種類的變化混合起來。有些科學家的文章使人感覺好像幾乎任何事情都與“神經(jīng)可塑性”有瓜葛。在《改變是大腦的天性》中，諾曼·道伊奇討論了各種各樣的性興趣，并稱之為“性可塑性”。他甚至用“神經(jīng)可塑性”來解釋文化變化，比如現(xiàn)在人們結婚時首先考慮的通常是感情因素，而不再注重對方的經(jīng)濟條件。倫敦認知神經(jīng)科學研究所的副主任、神經(jīng)科學家索菲·斯各特認為這只不過是成長對大腦的影響，不是“神經(jīng)可塑性”。

這就是關于“神經(jīng)可塑性”的真相：它確實存在，并且確實起作用，但并不是一個神奇的發(fā)現(xiàn)，并不意味著你稍稍努力就可以把自己變成一個喜愛花椰菜、能跑馬拉松、能抵抗疾病、超級令人生畏的天才。

“人們有各種各樣的夢想和幻想，可我們并不擅于實現(xiàn)它們?！?麥克馬納斯說，“我們更愿意相信通過改變自己而成功。這是薩姆爾·思邁爾斯，不是嗎？他寫的那本《自助》（一本很有名的成功學暢銷書）反映了維多利亞時代的積極思維?！?/p>

19世紀下半葉，美國思想家運用這種思想闡釋他們創(chuàng)造新世界的民族信仰。超自然康復運動的追隨者摒棄了英國人堅持的有關努力工作的大部分言論，發(fā)起積極思維運動，認為通過“樂觀積極的心態(tài)”就能實現(xiàn)夢想，還認為“神經(jīng)可塑性”為此提供了科學依據(jù)。心理學家威廉· 詹姆斯將此稱作“心理治療運動”，即“自信和樂觀”可以做到個人救贖。

“我們想成為誰就能成為誰。只要我們有足夠的自信，就能實現(xiàn)夢想?！边@種神話在小說、電影、新聞以及西蒙·考威爾主持的電視歌唱比賽里反復出現(xiàn)，也會在對“神經(jīng)可塑性”出人意料的狂熱里反復出現(xiàn)。以前的一個驚人相似的典型就是神經(jīng)語言編程，認為像抑郁這樣的心理狀況是大腦熟知的模式，只要重新給大腦編程，就能實現(xiàn)成功和幸福。這種思想只是穿著學術外衣的空想。

“神經(jīng)重寫”的支持者對這個關于基因的微妙問題及其對健康、生活和幸福的深刻影響的答案是實驗胚胎學。這是對“環(huán)境可以改變基因表現(xiàn)自己的方式”的新理解。狄巴克·喬布拉曾說，實驗胚胎學向我們展示了“不管我們從父母那里遺傳的基因的特性如何，外部環(huán)境對我們命運的影響甚至是無限的”。

埃克塞特大學實驗胚胎學教授喬納森· 米爾駁斥了這種說法。“這的確是一門令人興奮的科學，”他說，“但如果說這些東西將完全重新連接你的整個大腦，并改變你的基因功能就太離譜了。各種過分夸大其詞的標題讓從事實驗胚胎學的人幾乎陷入絕望，部分原因是在沒有任何真正的直接證據(jù)的情況下，實驗胚胎學正被用來解釋各種各樣的事情?！?/p>

正如實驗胚胎學不能讓我們脫胎換骨一樣，“神經(jīng)可塑性”也不能。按照伊恩·羅伯森的說法，就連一些聽起來非?？尚诺恼摂?，目前也是站不住腳的?！皼]有一項科學研究顯示任何一種干預可以讓患老年癡呆癥的風險降低60%或者任何比例?！彼f，“還沒有人使用合適的控制組的方法來做這項研究，以顯示任何的因果關系?！?/p>

實際上，許多有名的利用“神經(jīng)可塑性”原理進行治療的臨床記錄明顯是混亂的。2015年6月，美國食品藥品管理局引用成功的研究成果，批準銷售巴赫·利塔研發(fā)的安裝在舌頭上的盲人助視裝置。同年，索菲·斯各特在《科克倫評論》上發(fā)表了一篇論文，認為強制性誘導運動療法（對“神經(jīng)可塑性”的宣傳者而言，這是一種為中風患者提供的改善運動機能的試金石療法）并沒有“令人信服地減少偏癱”。作者在對“神經(jīng)可塑性”研究的鼻祖邁克爾·梅澤尼奇的“快速尋詞”法進行分析后發(fā)現(xiàn)，沒有證據(jù)表明這些方法可以用來“治療兒童的口語或閱讀障礙”?！叭藗儗τ柧毚竽X的一攬子建議非常興奮。實際上，對這些建議的研究并沒有顯示出多少效果?！?她說，“或者只顯示你提高了一直在訓練的技能，但這并不能說明什么。”2015年11月，一個由倫敦國王學院的克萊夫·巴拉德領導的小組發(fā)現(xiàn)了一些證據(jù)，證明訓練大腦的網(wǎng)絡游戲可以促進50歲以上的人的推理能力、注意力和記憶力。

五、大腦功能重組是個艱苦的過程

我們不難理解當人們讀到關于大腦受傷的人奇跡般恢復后會燃起狂熱的希望，這些戲劇般的記述可以使人感到一切皆有可能。但是，在這些例子中，被描述的通常是一種特定形式的“神經(jīng)可塑性”——功能重組，它僅在某些情況下發(fā)生。“這些局限與大腦的構建有關，”格雷戈·唐尼說，“大腦的某些部位擅長做某些事情，部分是因為它們所處的位置。”

對希望發(fā)展一種超能力的人來說，另一個限制就是普通大腦的每個部位都已經(jīng)被占據(jù)?！袄?，截肢后大腦重組的原因是你已經(jīng)使軀體感到皮層的一部分變?yōu)闊o用?！碧颇嵴f，“一個健康的大腦沒有空余的不動產。因為它忙于做它常做的事情，你不能訓練它來做別的事情?！?

年齡也是一個問題?！啊窠?jīng)可塑性隨時間流逝趨于固化，”唐尼說，“你用得越多，變化的空間就越少。這就是為什么25歲時大腦損傷和7歲時大腦損傷是完全不一樣的?？伤苄允钦f你一開始有很多潛力，但你鋪設的未來越來越受你以前所做的事情的支配?！?/p>

羅伯森談及他對一個得過中風的著名作家及歷史學家進行的治療?！八耆チ苏Z言表達能力，”羅伯森說，“他一句話都不會說，也不會寫。他接受過大量的治療，不管多大量的刺激都不能讓他恢復這個能力，因為他的大腦已經(jīng)變得超專業(yè)，已經(jīng)形成了一個高度精練的輸出語言的整體網(wǎng)絡?！北M管我們的文化潮流可能不斷地引誘我們相信什么，但大腦不是彩泥玩具。“你不能開發(fā)出新的領域來，” 麥克馬納斯說，“你不能延伸出不同的部分。大腦不是一團灰色的黏稠物。你不能隨心所欲?！?/p>

那些生命被“神經(jīng)可塑性”逆轉的人也發(fā)現(xiàn)了大腦的改變是多么不易?！耙灾酗L康復為例。如果你想要恢復一只胳膊的功能，你可能需要數(shù)萬次活動那只胳膊才能開始學會使用新的神經(jīng)路徑來做這件事，”唐尼說，“并且，在那以后，還不能保證它會起作用?！彼垢魈靥岬揭患愃频年P于語言治療的例子：“在5 0年前，如果你患了中風，除了阻止窒息外，你得不到特別的治療，因為他們斷定你的肢體已經(jīng)不起作用了。但現(xiàn)在我們已經(jīng)非常清楚，它確實還起作用。這是一件驚人的大好事，但絕非很容易就能達成的?！?/p>

那些過分宣傳“神經(jīng)可塑性”和實驗胚胎學之類的新興學科的人應該對他們的言論感到歉疚。對那些非專業(yè)人士來講，他們的熱情似乎說明環(huán)境可以輕而易舉地戰(zhàn)勝遺傳。這個說法會吸引許多人關注，因為這是我們的文化所重視的，也是我們愿意相信的：個人的徹底轉變是可能的，我們有潛能想成為誰就成為誰、想做什么就做什么，我們可以得到幸福、成功、救贖——我們需要的就是去嘗試。在神經(jīng)元里我們就是夢想者，我們是做著美國夢的人。

當然，是我們有延展性的大腦通過自我塑造才形成這樣的節(jié)律。伴隨著我們的成長，我們文化中的這些樂觀神話如此深刻地根植于我們的自我意識，以至于我們忘了它們僅僅是神話。

延伸閱讀

神經(jīng)細胞網(wǎng)絡會根據(jù)輸入信息對自身的連接和電生理活性進行調節(jié)的過程被稱為神經(jīng)可塑性。神經(jīng)可塑性是近期的發(fā)現(xiàn)，過去的科學家認為，大腦結構在嬰兒關鍵期后不發(fā)生變化。大腦由神經(jīng)元細胞和神經(jīng)膠質細胞構成，這些細胞互相連接，通過加強或削弱這些連接，大腦的結構可以發(fā)生改變。

正是因為神經(jīng)系統(tǒng)的功能可塑，大腦才能快速地對外界刺激產生反應，更適應外界的刺激或者長期儲存重要的信息。神經(jīng)電活動調控基因表達的過程對神經(jīng)可塑性的過程有重要貢獻。已經(jīng)有很多證據(jù)證明，這個過程的阻斷會對各種神經(jīng)可塑性的發(fā)展以及大腦的各種生理功能產生重要的影響。

神經(jīng)電活動調控基因表達的過程對大腦的重要影響還表現(xiàn)在，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的多種神經(jīng)系統(tǒng)遺傳性疾病與此過程有關，比如瑞特綜合征的產生就是一個神經(jīng)電活動調控的轉錄抑制因子的缺失功能突變所致。這些現(xiàn)象告訴我們，如果神經(jīng)電活動調控基因表達的過程發(fā)生異常，大腦的正常發(fā)育過程會被嚴重破壞，從而引發(fā)嚴重的神經(jīng)系統(tǒng)疾病。