大脑真的拥有可以自我完善的超能力吗?

机器之心Synced 2017-12-29 2:02:00 阅读 • 来源: 自媒体圈 0

多年来,她努力地去做一位完美的妻子,但是现在,她离婚了,还带着两个儿子,经历了另一场感情分手,对未来深感沮...

多年来,她努力地去做一位完美的妻子,但是现在,她离婚了,还带着两个儿子,经历了另一场感情分手,对未来深感沮丧。她觉得自己好像彻底输了,也厌倦了。2007年6月,北卡罗莱纳州格林斯博罗的Debbie Hampton服用了过量药物。那天下午,她在电脑上写到:「我把生活搞砸了,生活如此糟糕,已经没有我的容身之处,我也没什么价值了。」然后,含着泪走下楼,坐在床上,就着廉价的Shiraz葡萄酒吞下药丸,播放着Dido的CD,听着音乐走向死亡。躺下时,她有一种胜利感。

但是,她后来又醒过来了。被人发现后,她被即时送到了医院,捡回条命。她说,「那时我已经疯了。我把一切都弄砸了。而且,最要命的是,亲手把自己搞得脑损伤。」昏迷一个星期后,Debbie醒过来了,医生告诉她诊断结果:脑病。她无法吞咽,也无法控制自己的膀胱,手也总是颤抖。很多时候,她都无法理解眼前的一切。她甚至没有勇气开口说话。「我能做的只是制造声响」,她说,「就像嘴里含满大理石。我很震惊,因为自己嘴里说出来的和脑子里想的不一致。」在康复中心带了一阵子后,她开始缓慢恢复,一年后,她进入了稳定期。「说话很慢,也含糊。记忆和思考也不可靠。我无法过正常生活。好日子对我来说,就是清空洗碗机。」

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大概也是这个时候,她尝试了一种叫做神经反馈(neurofeedback)的新疗法。新疗法需要检测她玩游戏(比如吃豆先生之类的游戏)时的大脑情况,通过操控脑波来控制她的行动。「十个疗程后,我的语言功能提高了。」但是,当Debbie的治疗顾问向她推荐了一本书:加拿大心理理疗师 Norman Doidge写的世界级畅销书《The Brain that Changes Itself》时,生活迎来了转折点。「天哪」,她说,「第一次有人证明,我的受损大脑是可治愈的。不仅有可能,而且支配权在我手中。」

读完这本书,Debbie开始过着她所谓的「大脑—健康(brain-healthy)」的生活。包括瑜伽、冥想、视觉化、节食以及保持积极的精神状态。如今,她和别人合开了一家瑜伽工作室,还写了一本自传,指导他人如何过上「大脑—健康的生活」,还办了一个网站:thebestbrainpossible.com。她说,神经可塑性的科学教会她「你不会受限于与生俱来的那副大脑。你的某些基因是先天确定的,但是,你可以改变大脑。而且大脑—健康的生活方式就是『魔杖』。」她说,神经可塑性「为你改变、创造幸福生活提供了可能。你可以从失败者变为成功者。这就像拥有一种超能力,比如透视眼那样。」

一系列奇迹

对神经可塑性感兴趣的可不止Debbie 一人。神经可塑性即大脑改变自身来应对环境中所发生的事的能力,好处非常多而且效果惊人。只需在google上搜索半个小时,好奇的浏览者就会发现,神经可塑性是一个「神奇」的科学发现,大脑并不像计算机那样是硬接线的,而是像「培乐多彩泥」或者「蜜糖奶油蛋糕」。这意味着「思想能改变大脑结构和功能」,通过一定的练习, 我们确实能在物理上增进大脑「强度,容积和密度」。

神经可塑性是「一系列发生在你自己头盖骨之内的奇迹」,这意味着我们能够成为更好的销售人员,更好的运动员,并学会爱上花椰菜的味道。它可以治疗饮食失调,预防癌症,降低60%老年痴呆的风险,帮助我们发现「欢乐与和平的真正本质」。我们可以教会自己幸福「技巧」,训练大脑变得「很棒」。年龄不是限制:神经可塑性显示,「意识随着年龄增长而提高」。这甚至不是很难就能达到。「简单地改变你的工作路线,在不同的食杂店购物,或者使用非惯用手来梳理头发,都会增强你的大脑能力。」正如著名的另类医学专家Deepak Chopra所说:「大多数人认为,大脑自我控制。而我们说,我们管理着大脑。」

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Debbie的故事是个谜。基于其对神经可塑性原理的了解并承诺会改变她大脑的这种技术,明显对她产生了巨大积极影响。但是,神经可塑性真的有和X射线透视一样的超能力吗?真的能仅通过思考就能提高大脑的能力吗?真的可以降低60%老年痴呆的风险吗?能学会喜欢花椰菜吗?

对非科学家来说,理解什么是神经可塑性,它的真正潜力如何,很难。澳大利亚麦考瑞大学人类学家、神经人类学热门博客的合著者Greg Downey说,「我看到很多过度夸张的说法」 ,「人们对神经可塑性很感兴趣,他们说服自己相信任何相关的事。」

令人沮丧的预测

多年来所达成的共识是,人们一旦成年,人类的大脑就不再产生新的细胞了。一旦长大,你就进入了神经衰退期。这一观点的由著名的所谓现代神经科学创始人Santiago Ramon y Cajal 提出的。早期他对神经可塑性挺有兴趣,后来开始怀疑,1928年,他写道:「某种意义上,成年人的中枢神经通路是固定了的,不再发展,一成不变。所有的细胞都会衰亡,不会再生。如果可能,要靠未来的科学来改变这一情况。」Cajal令人沮丧的预测贯穿了整个20世纪。

成人大脑可能发生显著的积极变化,这种观点虽然受到过零星的关注,但整个20世纪,它普遍被人们所忽略。直到1980年,一位名叫Ian Robertson的年轻科学家发现这种情况。当他在爱丁堡Astley Ainslie医院开始接触中风病人时,就对眼前看到的情况感到困惑。他说,「我进入了一个对我来说全新的领域:神经康复」。医院里,他目睹了成人接受职业疗法和物理治疗的过程。他不禁想到,如果中风了,即意味着他们大脑的一部分已经被破坏了。如果大脑的一部分被破坏,大家都知道,这部分就永远消失了。为什么这些重复性的物理疗法总是有用呢?这不合理。他说,「我试着搞清楚大脑的运行模式」「这儿所有活动的理论依据是什么呢?」用今天的标准看,回答这些问题的人都是很悲观的。

Robertson说,「传统解释认为,治疗只有补偿的作用,」「他们认为,这些外在疗法只是预防更糟的情况发生。」当时,一头雾水的他找了本教课书,书里解释了大脑可能的运作方式。「有一章关于轮椅,还有一章是关于拐杖的,」他说,「但没有任何一处谈到这些疗法确实能对大脑重新联结有生理上的影响。这一观点其实可以追溯到Cajal。他深深影响了我们的思考方式,他认为,成年人的大脑是定型了的,你只会失去神经元,而如果你的大脑遭到了破坏,能做的仅仅是帮助大脑幸存部分绕开被毁坏的部分继续工作。」

但是,Cajal的预测也包含一个「挑战」。直到20世纪60年代,「未来科学(science of the future)」才首先接受了这个挑战。有两位倔强的先锋人物,分别是Paul Bach-y-Rita和Michael Merzenich。Doidge在其畅销书中生动地描述了他们的事迹。Bach-y-Rita最出名的工作,帮助盲人用一种全新方式「看见」世界。他想知道盲人是否能通过从皮肤振动而不是眼睛来获取世界的信息。盲人们坐在椅子上,背靠一块薄金属板。支撑着这块金属板的是400个能根据物体移动方式产生不同振动的碟子。随着Bach-y-Rita的装置越来越复杂(最新的版本可以放在舌头上),先天失明的人开始有了「看见」三维世界的体验。直到有了大脑扫描技术,科学家们才首次看到支持这一令人难以置信假设的证据:(这些从其他感觉维度得到的)信息似乎是在视觉皮层被处理的。虽然这个假设还没有被完全证实,但是,盲人大脑似乎在以一种非常彻底且有益的方式进行重新联结,在此之前,这一直被认为是不可能的。

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与此同时,二十世纪六十年代,Merzenich帮助证实,大脑含有身体和外部世界的「地图」。而且这些地图会变化。接着,他协助开发了人工耳蜗,帮助耳聋人士听见声音。人工耳蜗就是以可塑性原理为基础的,因为大脑需要通过改变自身来适应从人工耳蜗而不是自身耳蜗(耳聋人士的耳蜗丧失了功能)传来的声音信息。1996年,他和别人一起成立了一家开发教育软件的商业公司。公司网页上介绍,公司产品「Fast ForWord」「基于可塑性原理,通过重复练习来增强儿童的认知水平」。Doidge写道,「在一些案例中,仅仅在30到60小时的治疗后,终身饱受认知困难困扰的人的情况就有了改善。」

虽然花了几十年的时间,Merzenich和Bach-y-Rita最终帮助证明了Cajal以及当时学界的共识是错误的。成年人的大脑具有可塑性。可以重新联结,有时这种联结甚至是非常彻底的。Robertson这样的专家对这一发现非常意外。他目前是都柏林圣三一学院神经科学研究所的主任。他说,「我想起曾经给爱丁堡大学的学生们讲授的那些错误的信息。因为当时的信条是,神经元一旦死亡就不会再生,可塑性仅仅发生在童年早期,之后就消失了。」

重新连接大脑

直到一系列有关大脑扫描的实验结果发布后,新的发现才被大众接受。1995年,神经心理学家Thomas Elbert对弦乐演奏家们的研究显示,大脑图谱中代表演奏所用左手的每根手指的那些部分,要比常人的发达。(也比右手对应的部分更发达)。这表明,他大脑在经过无数个小时的练习后已经重新组织了内部的网络。

三年后,哥德堡的萨尔格伦斯卡大学Peter Eriksson率领下的瑞典-美国研究小组,在《自然》杂志上发表论文首次证明,神经系统发育——也就是生成大脑细胞的过程———成年后依旧存在。2006年,伦敦大学学院神经学系的Eleanor及其团队对计程车司机大脑扫描图的研究发现,比起巴士司机,计程车司机大脑中的海马区包含更多灰质,因为他们对迷宫般的伦敦道路有着更强的空间认知。2007年,Doidge所著《The Brain that Changes Itself》出版,纽约时报在此书的序言中称「积极思考所带来的力量终于得到了科学界的认可。」这本书在超过一百个国家卖出了超过一百万本。一时间,神经可塑性成了炙手可热的话题。

对这一切持怀疑态度很正常,甚至有趣。但是,神经可塑性的确是非常伟大的发现。Robertson说,「我们所做的事情、所有行为、思想以及情绪,都可能在生理上给我们的大脑带来基于化学成分或者功能上的改变。」「神经可塑性是人类行为本质特征的一个常数。」对大脑能力的进一步了解,让我们有机会研发出对抗许多神经性疾病新武器。

那他是否认同积极思考的力量已经得到了科学界的认可呢?「简单来说,是的。」Robertson说,「我确实认为我们对自身大脑的控制力被低估了。」但他也进一步提出了警告。首先,这里包括了基因的影响力。Robertson认为,从健康到性格,基因始终对我们有强大的影响力。「我粗浅的经验法则证明:与生俱来和后天培养各占一半。」他说,「但是,我们对周围环境所起的那百分之五十作用要持积极态度。」

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对于神经可塑性的各种讨论简直乱花渐入迷人眼,更糟糕的是这个单词本身就不止一种解释。伦敦大学认知脑神经科学副主任Sarah-Jayne Blakemore说,「总而言之,这是大脑对周围环境变化的适应力。」但是,大脑又不止一种适应方法。神经可塑性可以是一种结构上的变化,比如,神经元出现、死亡,又或者突触连接产生、加强、削弱;还可以是功能性重组,比如Paul Bach-y-Rita实验中盲人体验到的那样,装置激发被试大脑开始使用虚拟大脑皮层。

从一个更宏观和发展的角度来看,有两种不同神经可塑性。Blakemore说,「你需对此加以区分。」整个童年,我们的大脑经历了一个叫做『经验预期』神经可塑性的阶段——表现为在某个特定的阶段能从周围的环境中学到非常重要的知识,如语言。人的大脑在二十几岁时才会停止发育。「这也是为什么25岁以下的人买车险时,保费基数非常高。」Robertson说,「因为他们大脑额叶还没有完全与其他部分接通,他们对风险和冲动评估的能力还几乎没有。」另外,还有一种『经验依赖』的神经可塑性。Blakemore说,「每当我们进行学习或环境发生变化时,大脑就会如此运行。」

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以下就是神经可塑性的真相:它确实存在,也确实有用。但这并非意味着,只需稍稍努力,你就能变得喜欢花椰菜、能跑马拉松、对疾病免疫、成为超级天才。伦敦大学学院心理学和医学教育教授Chris McManus说,「深层次的问题在于,为什么人们甚至是科学家相信这一切(神经可塑性的神话)?」他对神经可塑性狂热背后的原因很好奇,他认为这是历代萦绕在西方文化中的个人转变神话(personal-transformation myth)的最新版本。

「人们有各种各样的梦想和幻想,我不觉得我们都能实现。」McManus说道,「但是我们乐于相见,一个在生活中失败了的人改变了自己从而获得成功。是Samuel Smiles对吧?他的书《自助论》是维多利亚时代这种积极思想的体现。」

Samuel Smiles(他是我的叔祖)通常被认为是「自助」运动的发起者,他的书就像Doidge的书一样,讲到了很多人的心坎里,成为了超级畅销书。Smiles所传递的积极信息讲述了现代新世界以及生活于其中的男男女女的梦想。历史学家Kate Williams说:「18世纪,地主掌握着所有权力。Smiles的创作背景是在工业革命的时代,帝国提供了广泛的教育和经济机会。中产阶级首次能够努力工作获取成功。他们的成功需要强大的职业伦理的支持,这正是Smiles 在《自助论》中编写的。」

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19世纪后半叶,美国思想家们改良了这一思想使之能够反映他们的创造新世界的国家信仰。英国人坚信努力的力量,而新思潮的信徒、基督教科学和精神疗法运动分散了其话语权,开始了「积极思维运动」,一些人认为神经可塑性为其提供了一定的科学可信度。心理学家William James称其为「精神治疗运动」,是一种「直觉信念,相信健康态度本身有拯救一切的力量,勇气、希望和信任有克服一切的效力,与之相关就会蔑视怀疑、恐惧、忧虑以及所有的紧张预防状态。」美国人固有的观念就是,自信和乐观思想本身就能为个人提供救赎。

这一神话——只要我们有足够的自信,我们可以成为我们想成为的任何人,实现自己的梦想,反复出现,出现在小说、电影、西蒙·考威尔(Simon Cowell)担任评委的电视歌唱比赛中,以及出现在一些意想不到的狂热中,比如说对神经可塑性的狂热。之前有个非常类似的典型狂热是神经语言程序学,认为抑郁等精神状况不过是大脑习得的模式,而成功和幸福则是程序重调。McManus说,这个观点披着学术的外衣,以所谓标准社会科学模型的形式出现。「这源自20世纪90年代,认为所有人类行为都是无限可塑的,而基因不起任何作用。」

但是可塑性的支持者们面对棘手的基因问题以及基因对健康、寿命和幸福的重大影响时,他们能自圆其说。他们的答案就是实验胚胎学。这是对环境如何改变基因的表达方式的比较新的解读。Deepak Chopra曾说,「无论我们从父母继承而来的基因本性如何,这一层级的动态变化几乎能让我们无限影响自己的命运。」

埃克赛特大学的实验胚胎学教授Jonathan Mill将这形容为「泡沫」。「这是一门令人振奋的科学,」他说,「但是说这些事物将能够最终重塑你的整个大脑和基因运作方式那就言过其实了」。他补充说,还不只是Chopra,报纸头版和学术期刊在有时候也不可避免地要为这种浮夸负一点责任。「这些媒体上都有各种言过其实的头条新闻,后来的人们做了实验胚胎学一阵子之后总会感到绝望,部分原因是对一切都还没有直接证据表明的事情进行了强行的解释。」

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正如实验胚胎学不可能完全满足我们文化中对个人实现改造的期许,神经可塑性也同样不行。,在Ian Robertson看来,甚至其中几个听上去颇为可靠的申明,目前也是无法分辨的。从降低60%以上的老年痴呆发病率的说法来看,「没有任何一个科学研究表明任何干预措施能将老年痴呆的风险降低60%,或是其他百分率」他说,「没有人曾用合适的控制组方法做过这样的研究来表明这里有任何的因果联系。」

实际上,许多使用了神经可塑性的著名治疗方式的临床数据明显地被混淆了。2015年六月,美国食品药品监管局(FDA)允许新一代放在舌尖上的「复明」设备Bach-y-Rita投入市场,给盲人使用;然而2015年Cochrane Review的「限制诱导」运动疗法(一个神经可塑性拥护者的试金石治疗法,它能改善中风患者的运动机能)却发现「这些好处并不能改善盲人的状况」。2011年,对于神经可塑性教父Michael Merzenich的Fast ForWorld学习技术(Doige称其为玄乎其神的效果)的分析却发现「没有证据表明,该方法对改善儿童的口语表达或克服阅读障碍有效果。」

错误的希望

Sophie Scott说,这种情况也在其他治疗方式上存在。「实际上有很多大脑训练的振奋消息,但实际上,大量的研究表明这些治疗方法并没有什么效果,」她说,「或是它们并没有让你在曾经训练过的事物上有更好的表现,但这也不能一概而论。」在2015年11月,伦敦国王大学一个研究团队发现在线的大脑训练游戏有助于人们推理、变得专注、以及在改善50岁之后的记忆能力。

这或许也就可以解释为什么人们在看到大脑能够奇迹地从脑损伤中复原(比如病人重新看见或听见,重新走路之类)的神话时,会非常期待。这些激动人心的描述会让你觉得似乎一切皆有可能。但通常这些实例中所描述的都是非常具体的神经可塑性(功能重组),而它们只会在很特定的情形下发生。「这些限制是与结构部分相关的,」GregDowney说,「大脑特定的部分擅长于做特定的事情,而其他部分则都是它们原始状态下的样子。」

对于那些想要开发出超能力的人来说,另一个限制就是正常大脑每一部分都已经被填充满了。「比如你能在截肢之后的肌体重组,就是你的触觉神经皮层已经处于无用状态,」他说,通常一个健康的大脑是不会有这样的空余位置。「因为它总是持续被它需要完成的功能使用着,你不可能训练它去完成其他事情,它已经在完成该完成的事情了。」

同样的,年龄也是一个问题。「随着时间流逝,可塑性会降低。」Downey说,「随着你长大,它可塑的空间也缓慢减小。这就是为什么一个25岁的人大脑损伤和一个7岁的孩子大脑损伤是两件完全不同的事情。可塑性表明在开始你能拥有很大的潜在可塑性,但是当你渐渐制定了未来的计划并且对你所做的事情持续坚定时,它也就慢慢减少了。」

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Robertson谈及到曾经治疗过一个患过中风的著名作家和历史学家。「他完全丧失了能够表达语言的所有能力」他说,「他一个词都说不出,也无法写作,他尝试过各式各样的疗法,但没有一个疗法能够使他康复,因为大脑已经高度的专一化,并且整个大脑网络都发展成为高度精确化的语言产物。」无论我们现在的文化是否能持续说服我们相信什么,大脑却从来都不是玩橡皮泥。「你不可能为它再开辟新空间,」McManus说,「你不可能把它分成不同的部分,大脑不是一堆灰色粘稠物,你不能对其做任何你想要做的改变。」

即使生活已经被大脑可塑性转变了的人们也发现大脑绝不可能轻易被改变。就说中风的恢复吧,如果你想要恢复对你手臂的使用,在大脑能学会建立新的神经回路之前,你或许需要数以万次的移动手臂来进行训练,Downey说,「同时,在那之后也无法保证你就能复原。」Scott也谈到类似的演讲和语言治疗。「那真是一段黑暗的时光,就在50年前,如果中风,你无法得到应有治疗,因为他们断定这不管用,但是现在,这种方法显然真有用,明摆是件好事。但都无法轻易奏效。」

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