## 训练让神经元效率更高
当简金斯(Bill Jenkins)加入梅策尼希的团队时,研究又开启了一个新的方向,他帮助梅策尼希将他的发现发展成实际应用。简金斯是个行为心理学家,对人类如何学习特别有兴趣,他建议这个团队教动物学习,然后观察学习如何影响神经元和地图。
在一个基本的实验里,他们先绘出动物感觉皮质的地图,然后训练它用指尖去碰触一个旋转的圆盘10秒钟,此时用的力要刚刚好,太重会阻止圆盘继续转,一旦维持10秒钟后就有一些香蕉可吃。这个作业需要猴子全神贯注,学习如何非常轻地碰触圆盘,而且要正确地判断10秒到了没有。经过几千次的练习后,梅策尼希和简金斯重新测量猴子的大脑地图,发现猴子手指尖端的地图变大了,因为它们必须学习如何用刚刚好的力量去碰触圆盘(才有东西吃)。这个实验显示当动物有动机要学时,大脑会弹性地对学习的需求作出反应。
这个实验同时显示当大脑地图变得更大时,个别神经元也经由两个阶段变得更有效率。一开始,当猴子在接受训练时,手指尖的地图变大占去更多的空间,但是一阵子以后,地图里的神经元就变得更有效率,最后,只要比较少的神经元就可以做同样的工作了。
当一个孩子学习弹钢琴时,第一次,他会用全身的力量,如手腕、手臂、肩膀等去弹每一个音符,甚至脸上的肌肉都会绷得紧紧的,很快,他就会只用指尖去弹,再久一点,他就发展出优雅轻松的方式轻触琴键,行云流水般地弹奏。这是因为孩子从用很多的神经元到只用恰当的神经元来做同一件事,当我们对某一个作业越来越精通时,神经元的效率也越来越高,这就是为什么我们在练习时或增加新的技能到学习单上时,不会很快地用光所有的空间。
梅策尼希和简金斯也看到在练习时,个别的神经元会变得比较有效率。大脑触觉地图中的每一个神经元都有它自己的“感受区”(receptive field),这是皮肤表面的一小片,专门把这个区域所接受到的信息送到这个神经元处理。当实验者训练猴子去碰触圆盘时,每个神经元的感受区只有在被碰触时才会发射,所以虽然大脑地图区域会扩张,在地图中的每一个神经元其实负责比较小的皮肤表面,使动物可以有更细的触觉分辨能力,所以这个地图就变得更精确了[\[1\]](#id_1_31)。
梅策尼希和简金斯也发现神经元经过训练后,变得更有效率,处理的速度变得更快。这表示我们思考的速度也是有弹性的,思考速度对我们的生存非常重要。事情通常发生得非常快,假如大脑速度很慢,它会来不及看到很多重要的信息。在一个实验里,梅策尼希和简金斯成功地训练猴子分辨越来越短的声音。受到训练的神经元发射得更快去响应声音,处理信息的时间更短,在两次发射之间需要更少的时间“休息”[\[2\]](#id_2_3)。因为思考速度跟智能也很有关系,智力测验就像生命一样,它不但测量你是否答对答案,也要看你花多少时间才答对它。
他们同时也发现当训练一只动物去做某一项技能时,不但跟这项技能有关的神经元发射得会比较快,也因为速度快,信号会更清楚。更快的神经元会因更可能彼此同步发射(变成更有默契的队友)而连接得更紧密,使这个团队的神经元送出更清晰、更强的信号。这一点很重要,因为更强的信号在大脑中的作用就更大。当我们要记住什么东西时,我们必须听得很清楚或看得很清楚,因为只有原始的信号清楚时记忆才可能正确。
最后,梅策尼希发现专注力跟长期的大脑改变有很大的关系,在很多实验里,他都发现只有当猴子全神贯注地做一件事时,长久的改变效果才会出现。当动物很自动化地在做一件事情,没有专心去注意时,它们的大脑地图会改变,但是这个改变不会长久。我们常常称赞一个人可以一心多用,你当然可以一心多用地学习,但是一心多用不会使你的大脑地图产生永久的改变。
[\[1\]](#id_1_30) 感受区变小,精准度才会提高。——译者注
[\[2\]](#id_2_2) 神经元不能一直发射,每次发射完必须有短暂的休息(一个神经元休息的时间很短,是以毫秒计算的),但是因为一组神经元发射的时间并不完全相同,因此它会像打排球一样,球一直在空中传,但是甲休息时,乙接过去发射,信息的处理并没有中断,这是大家通力合作的结果。——译者注
- 赞誉
- 推荐序一 “最强大脑”的秘密
- 推荐序二 来自地球的神
- 导读 每一个经验都改变大脑的联结
- 前言
- 发现大脑可以改变的旅行
- 可塑性对我们的深远影响
- 第1章 一个一直跌倒的女人…… 如何因为人类感官有可塑性的发现而得救
- 平衡感与幸福感
- 失去平衡感的女人
- 神奇的帽子
- 切尔茨的舞蹈
- 残余效应在延长
- 盲人看见,瘫子行路
- 大脑是机器吗
- 巴赫——利塔的野心
- 用大脑去看
- 一种功能,一个位置
- 对功能区域特定论的抗议
- 舌头是进入大脑的绝佳入口
- 中风老人的奇迹复原
- 惊人的真相
- 将舌头神经连在脸部肌肉上
- 听觉皮质变成了视觉皮质
- 大脑的适应力超乎想象
- 第2章 为自己建构一个更好的大脑 被贴上『智障』标签的女人如何自我疗愈
- 聪明的学习障碍者
- 破碎的人
- 破碎的脑
- 为自己设计练习
- 治疗学习障碍的学校
- 强化弱点的大脑练习
- 释放热爱学习的天性
- 用进废退的脑
- 改变,还来得及
- 第3章 重新设计大脑 科学家改变了大脑的知觉、记忆、思考和学习
- 学习可以改变大脑地图
- 大脑地图与外界相呼应
- 画出大脑地图
- 发现“关键期”
- 成人大脑也有可塑性
- 大脑地图是动态的
- 未发表的重要观点
- 人工耳蜗使聋子听见
- 大脑内部也遵循“竞争法则”
- 为什么成人学习新语言这么难
- 让诺奖得主改变心意的实验
- 一起发射的神经元会连在一起
- 改变猴子手部的大脑地图
- 大脑如何组织自己
- 训练让神经元效率更高
- 有语言困难的孩子
- 拯救失读症孩子的大脑
- 威利的改变
- 时间处理能力
- 自闭症与语言障碍
- 劳拉莉的改变
- 关键期提前关闭了
- 大脑衍生神经胜肽的重要角色
- 过度活化的脑
- 都是噪声惹的祸
- 重新分化皮质地图
- 打开成年人的关键期
- 对抗老人的认知衰退
- 杂乱的大脑
- 专注的力量
- 逆转认知功能的时钟
- 大脑橡皮擦
- 孩子的大脑
- 第4章 喜好和爱的学习 大脑的可塑性教导我们对性的吸引力和爱
- 人类性与爱的可塑性
- 爱的弹性
- 性与爱的大脑地图
- 性可塑性的关键期
- 童年习得的性滋味
- 性偏好是后天习得的
- 被网络色情重新塑造的脑
- 对色情上瘾的人
- 打开基因开关
- A片不能带来快乐
- 按杆的老鼠
- 色情如何改变托马斯的脑
- 网络创造新的性幻想
- 重新设定的美感
- 全面性的快乐感
- 爱的化学机制
- “去学习”的重要性
- 催产素重组大脑
- 爱与性最深的意义
- 爱与暴力的融合
- 不该合在一起的地图
- 重新学习做人
- 性受虐狂的痛苦与快乐
- 将痛苦色情化
- 超级性受虐狂弗拉纳根
- 羞耻和疼痛如何变成快乐
- 丧失神力的仪式
- 不好的性偏好可以改变
- 第5章 午夜的复活 中风的病人学习如何行动与说话
- 陶伯与“限制-诱导疗法”
- 神经被剪断的手动了
- 被攻击的重大发现
- 习得的不用
- 解放银泉猴子
- 善待动物协会落败
- 中风45年后依然可以恢复
- 恢复已经缩减的大脑地图
- 鲁登小姐不说“can’t”
- 语言也有“习得的无用”
- 治疗脑性麻痹的孩子
- 林肯成了棒球明星
- 大脑的重组跨越了区域
- 生命之光
- 第6章 打开锁住的脑 利用大脑可塑性停止忧虑、偏执想法、强迫性行为和坏习惯
- 强迫性想法
- 强迫行为
- 强迫症大脑不会自动换挡
- 为强迫症大脑解锁
- 用大脑皮质换挡
- 埃玛的故事
- 第7章 疼痛 可塑性的黑暗面
- 神秘的幻痛与幻肢
- 抓抓脸颊,幻肢就不痒了
- 错位的性兴奋
- 真实与错觉的界限
- 幻肢被“切除”了
- 身体是大脑建构的幻象
- 疼痛也是大脑的建构
- 解除“习得的疼痛”
- 心的力量
- 第8章 想象力 思想如何造就想象力
- 人如何学习新技能
- 心智练习造成大脑改变
- 心智下棋
- 专家的脑
- 靠想象增强肌肉
- 用思想控制机器
- 想象与实操
- 铺设心智的路
- 将正常人变成盲人的路障实验
- 运算符理论
- 笛卡儿的错误
- 第9章 把纠缠我们的鬼魂变成祖先 心理分析是神经可塑性的疗法
- L先生的失落梦
- 埃里克·坎德尔对心理分析的兴趣
- 海蜗牛的记忆
- 学习塑造基因,基因塑造大脑
- 坎德尔的童年创伤
- 弗洛伊德对神经可塑性的四个想法
- 情绪发展的关键期
- 心理分析将内隐记忆变为外显记忆
- L先生的三种内隐记忆
- 母亲死亡的重担
- 避免对母亲的不忠
- “去学习”与移情
- 心理分析可以导致大脑的改变
- 重新揭露旧的神经回路
- 梦的改变与心理重组
- 治疗改变了L先生的生命
- 婴儿并非没有记忆
- 梦是大脑在进行可塑性的改变
- 创伤与海马回的改变
- 可塑性的矛盾:改变与僵化
- 把心中的鬼魂变成过去
- 第10章 返老还童 神经干细胞的发现及如何永保大脑的功能
- “没有神经元可以再生”
- 神经干细胞的再生
- 发现神经干细胞
- 运动产生新的干细胞,学习延长了它们的寿命
- 教育创造了“认知储备所”
- 如何减少心智退化的概率
- 人老脑不老
- 第11章 比部分的总和还多 只有半个脑也可以拥有完整人生的女人
- 人为什么需要两个脑半球
- 脑壳内的空洞
- 缺少一个脑半球的表现
- 不对劲的孩子
- 仍有希望
- 当右脑承担了左脑的工作
- 对重复行为的喜爱
- 抽象思考的困难
- 星期五是个煎锅
- 格拉夫曼与神经可塑性
- 脑细胞死亡后的奇迹恢复
- 受伤士兵的大脑重组研究
- 四种可塑性
- 保罗的左脑接替了右脑
- 脑半球的专长不是先天固定的
- 抑制是大脑重要的工作
- 米歇尔的天堂
- 附录A 文化塑造的大脑 不但大脑塑造文化,文化也塑造大脑
- 海上的吉卜赛人
- 文化活动改变大脑结构
- 我们的大脑还停留在更新世吗
- 为什么人类变成了卓越的文化传承人
- 改变大脑结构的非达尔文方式
- 可塑性与升华:如何使我们动物的本性文明化
- 夹在两个文化中间的大脑
- 感官和知觉的可塑性
- 神经的可塑性与社会僵化
- 媒体如何重新组织大脑
- 附录B 可塑性和理念的进步
- 尽善尽美性:利弊参半
- 从尽善尽美性到进步的理念