長久以來所達成的共識是,與年幼的孩子不同,人們一旦成人,大腦便不再會產(chǎn)生新的細胞。過去的科學(xué)家們也認可該說法:成人大腦的連接方式是不會發(fā)生改變的。雖然令人沮喪,但這似乎已成定論。 現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)之父、諾貝爾醫(yī)學(xué)獎獲得者Cajal 就曾寫道:「某種意義上,成年人的中樞神經(jīng)通路是固定了的,不再發(fā)展,一成不變。所有的細胞都會衰亡,不會再生。如有可能,要靠未來的科學(xué)來改變這一情況。」 換句話說,Cajal認為成人的大腦已經(jīng)定型,只會逐步失去神經(jīng)元,而不可能再生新的神經(jīng)元。 但是近年來,越來越多的研究發(fā)現(xiàn),大腦的可塑性(Brain Plasticity)或許可以貫穿人的一生。 其中最具開創(chuàng)性的研究,來自美國神經(jīng)學(xué)家Merzenich所做的一系列動物實驗。 在一項實驗中,Merzenich及其同事在成年猴子大腦皮層的某一區(qū)域(該區(qū)域主要負責(zé)猴子右手感覺信號的傳遞)植入了一塊電極,隨后依次敲擊猴子右手的各個部位。每次只要敲猴子的大拇指指尖,植入的電極就會產(chǎn)生電信號。通過這種方式,研究人員明確了該位置的大腦皮層神經(jīng)元與猴子大拇指指尖的感覺接收有關(guān)。 之后,研究人員又在剛剛插入電極的鄰近位置植入一塊電極,再依次敲擊猴子的手,看看這個地方又對應(yīng)哪個部位。這樣重復(fù)了上千次,最后研究人員繪制出了一幅猴子的腦譜圖。該腦譜圖將猴子大腦皮層某個地方的神經(jīng)元對應(yīng)手上某個部位的感覺信號一一標(biāo)記了出來。 根據(jù)此腦普圖,Merzenich等人又進行了一項后續(xù)實驗。 研究人員在猴子的手上割開一個口子,用以切斷猴子手部的感覺神經(jīng),他們想看看這個時候再敲擊其右手的不同部位,猴子會做出什么反應(yīng)。結(jié)果讓人大吃一驚:猴子手上的神經(jīng)像藤蔓一樣雜亂無章地長了出來,大腦的對應(yīng)區(qū)域也出現(xiàn)了混亂。觸摸猴子的小拇指關(guān)節(jié),大腦卻告訴其被摸的是大拇指指尖。 之前一一對應(yīng)的腦譜圖全亂了。 但是更神奇的是,幾個月以后,還是這只猴子,之前出現(xiàn)的所有混亂又都消失了。猴子的大腦皮層與其手部感覺信息重新對應(yīng)起來,但這并不是由于被切斷的神經(jīng)重新連了起來,而是猴子大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)又“繪制”出了一幅新的地圖,新的神經(jīng)路徑經(jīng)過不斷調(diào)整,重新回到了正確的軌道上。 這個實驗結(jié)束后的30多年里,研究人員又在很多猴子身上做了大量的重復(fù)實驗,所有實驗結(jié)果都表明,成年靈長類動物的大腦都具有高度的可塑性。 我們當(dāng)然不可能在人類身上做同樣的實驗,但是研究人員通過利用大腦掃描技術(shù),間接證明了成年人大腦的可塑性。 1995年,神經(jīng)心理學(xué)家Thomas Elbert對弦樂演奏家們的研究顯示,大腦圖譜中代表演奏所用左手的每根手指的那些部分,要比常人的發(fā)達(也比右手對應(yīng)的部分更發(fā)達)。這表明,弦樂演奏家們的大腦在經(jīng)過無數(shù)個小時的練習(xí)后已經(jīng)重新組織了內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)。 2000年,倫敦大學(xué)學(xué)院神經(jīng)學(xué)系的Maguire進行了一項針對倫敦出租車司大腦的功能磁共振(fMRI)研究。Maguire發(fā)現(xiàn),出租車司機大腦中負責(zé)位置空間記憶的海馬體的體積與駕齡成正比,即出租車司機駕齡越長,海馬體的體積越大。通過在倫敦彎曲復(fù)雜的街道穿行,老司機的大腦發(fā)生了結(jié)構(gòu)上的變化。 2010年,Maguire的另一項研究對出租車司機和巴士司機的海馬體進行了比較。大腦掃描圖發(fā)現(xiàn),比起巴士司機,出租車司機大腦中的海馬區(qū)包含更多灰質(zhì),這可能是因為出租車司機對迷宮般的倫敦道路有著更強的空間認知。 越來越多神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的證據(jù)都表明,大腦可塑性不止發(fā)生于童年期,大腦的可塑性可以貫穿人的一生。 臨床心理學(xué)家和認知神經(jīng)科學(xué)家Ian Robertson說,「我們所做的事情、所有行為、思想以及情緒,都可能在生理上給我們的大腦帶來基于化學(xué)成分或者功能上的改變?!埂干窠?jīng)(大腦)可塑性是人類行為本質(zhì)特征的一個常數(shù)?!?/p> 那么,究竟什么是大腦可塑性,或者神經(jīng)可塑性呢? 從Ian Robertson的描述可以看出,神經(jīng)可塑性可以是一種大腦結(jié)構(gòu)上的變化,比如,神經(jīng)元出現(xiàn)、死亡,又或者突觸連接產(chǎn)生、加強、削弱等等;也可以是大腦功能性的重組。倫敦大學(xué)認知腦神經(jīng)科學(xué)副主任Sarah-Jayne Blakemore說,「總而言之,這是大腦對周圍環(huán)境變化的適應(yīng)力。」 大腦是人類最重要的器官,也是最復(fù)雜的器官。大腦可塑性理論的出現(xiàn),為改變大腦、塑造大腦提供了新的方向:學(xué)習(xí)和經(jīng)驗可以改變大腦的結(jié)構(gòu)和工作方式。 References:
|
|
來自: 代彬中醫(yī)養(yǎng)生 > 《待分類》