2016年4月1日 星期五

老狗也可學習新玩意

神經元會不斷生成
深入認識大腦,是相當晚近的事。神經科學十九世紀才在歐洲形成,認知科學 (cognitive science) 到上世紀五十年代才誕生,認知神經科學 (cognitive neuroscience) 更到七十年代才出現。之前,連大腦的功能是什麼也搞不清楚。

對於人腦,人們有過機械化觀念。這樣的認識與工業革命的影響有關。從那時開始,人腦被比喻作一個設計精巧的機械系統,像鐘表、蒸氣機、發電機等一樣,由許多零件組成,每個零件有專門分工,不可或缺,不會改變,而只會日漸殘舊,直至機器失靈以至崩潰。

一九零六年得過諾貝爾獎的西班牙籍神經解剖學家卡哈爾 (Cajal,Santiago Ramony,1852~1934),到一九一三年仍然不容置疑地宣稱:「在成人的大腦中樞,神經路徑是固定不變的。」直到不很久之前,流行觀點仍然認為,人腦有點像混凝土結構:年輕時澆注成型後,即迅速凝固硬化成最終形式;過了二十歲就不會有新的神經元 (neuron,神經細胞)產生,也不會有新的神經迴路形成,於是人到成年之後,大腦只會慢慢衰退。

據現在所知,人腦內約有一千億個神經元,每個大約有一千個突觸連接;無數個突觸連接會以至今我們不明白的方式連接成為神經迴路,即網絡。這決定了我們的知識、技能、思考內容、感覺方式和身份認同等等。

更關鍵的發現是,神經元的生成和神經迴路的形成在年輕時發展最快,而到成年之後仍會持續進行。這就是大腦可塑性的不同發現。根據實驗和觀察,無論是動物還是人,大腦神經與迴路都可以在受傷後恢復,甚至改變功能,以取代無法復元的神經區和神經迴路。一些中風病人的復元和盲人能夠以耳代目,就是這樣形成的。

人類的進化史也是大腦的進化史。180 萬年前的能人 (Homo habilis) 的大腦的體積只有 600 cc,而現代成年男子的大腦平均是 1260 cc,女子是 1130 cc。

神經可塑性可讓我們不斷增長才智,可是也會讓我們思想僵化。大腦內部一旦建立了新的迴路連接,我們就會渴望它繼續處於激活狀態,而把不使用的迴路剪除。大腦甚至會把我們「訓練」為處於患病狀態,固執成性、抑鬰症和很多上癮症的形成與此有關。

尼古拉斯.卡爾在《淺薄》一書中指出,我們的思考方式、認知方法和行為方式,並不全是由基因決定的,也不全由童年經歷決定。它們會隨着我們的經歷、學習、與外界的種種接觸而改變。神經可塑性是最重要的進化產物之一,貫穿人的一生。雖然大腦的可塑能力會隨着人的衰老而衰退,但不會消失,大腦會以自己的方式拼命幹活。

西諺有云:You can't teach an old dog new tricks (你無法教老狗新玩意)。事實則是,你可以是這樣的老狗,也可以不是這樣的老狗。從神經學來說,我們想什麼,就會變成什麼。

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