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学点脑科学——开发脑潜能

(2008-11-20 18:07:54)
标签:

开发

脑潜能

健康

分类: 知识就是力量

 脑是生物亿万年进化到一定阶段才出现的产物,是宇宙中已知的最复杂,最精细的体系。脑的发达程度是区别动物进化程度的主要标志。人类正因为有了无与伦比发达的大脑,才成为主宰世界的万物之灵。(《脑科学导轮》 孙九荣)

 

  20世纪是基因的世纪,21世纪是脑的世纪(诺贝尔奖获得者 沃森)

 

  脑科学研究的主要任务是“了解脑,保护脑,开发脑”。“了解脑”,就是认识脑的结构和功能,例如脑是如何控制运动和情感的?如何感受和产生感觉意识的?如何学习和记忆的? “保护脑”,就是研究如何使大脑得到良好的发育,如何防治脑的疾病,如何保护脑不被环境污染所伤害,如何延缓脑的衰老。“开发脑”,就是要开发脑的潜能,关系到如何教育下一代,也与如何利用和仿生脑的结构和功能相关。后两个目标是建立在“了解脑”的基础之上的。了解脑的结构,保护脑的健康发育,有效地增进脑的正常功能,防止脑的衰退和病变,是我们学习脑科学之目的。

 

认识奇妙的人脑

 

  托尼,布赞在《充分使用你的大脑》一书中写道:“你首先要了解大脑是什么样的,以便使用你大脑的大部分。你要做的第一件事就是弄清大脑的构造,然后它是如何工作的,如何记忆,如何集中注意力,如何进行创造性思维。这样,你确确实实地就开始了对你自身的了解和探索。”

 

   三脑合一

 

 如果解剖大脑,在脑壳的底部就会发现一个与蜥蜴,鳄鱼,鸟类脑中几乎一样的东西——脑干,因此,科学家将它叫做“爬行动物脑”。大脑的这一部分控制着非常简单但非常重要的功能:比如呼吸,心率和许多基本本能,它是生命的中枢。

  脑干上面是第二层脑——边缘系统,通常也被称为“古哺乳动物脑”,因为它与其他哺乳动物大脑的主要部分相似。就是大脑这一部分,引导婴儿,小动物在出生后几乎马上本能地去吮吸母亲的奶水。大脑的这一部分还与情感和记忆存储联系很紧密。

  边缘系统顶上,是由两边组成的大脑,分为左右两个半球,外观上看就象核桃一样,有点皱巴巴的。通常称为大脑皮层的灰质和白质组成。脑皮层只有大约2,5-3,0毫米厚,按组成细胞的形态不同,又可以分为6层,每层有不同的功能。大脑皮层按其功能被分为52个功能区,比如左半球的44区称为Broca(布洛卡)语言区,是专门司管语言的功能区,损伤后产生表达性失语,说不出。人类的大脑皮层是自然界中进化的最高产物,就是这一部分,使人类成为地球上的主宰。现在让我们来小结一下:    三位一体的人脑

  底部:脑干,在头颈部附近,也叫“爬行脑”——因为它与冷血爬行动物的脑相似。它控制大脑的许多本能功能,比如呼吸。

  中间:“古哺乳动物脑”,与其他温血动物的大脑相似。它控制情感,在记忆中起关键作用。

  顶部:脑皮层,用来思考,交谈,观察和创造。

  人的大脑大约3磅多重(平均1400克),展开面积约和4张A4打字纸大小一样。大脑皮层由神经元和神经胶质细胞组成,神经元总数约为101112个,神经胶质细胞的数目大约是神经元的10到50倍。大脑皮层中神经细胞的数目很大,大约140个神经元,但神经元的类型只有五种。

 

   神经细胞结构的复杂性

 

  人的大脑有约1千亿个活动神经细胞。每个细胞又长出树状的分支以接受信息,每个细胞可长出多达2万个树状的树突。每个细胞就像一台高功率的电脑。每个细胞,通过沿着长长的轴突传送电化信息,与其他细胞相连。就是说,每个细胞都有可能与其他2万个细胞实现连接(可接受2万个细胞的信息)。在大脑之中,神经元之间依靠树突,轴突相连接构成复杂的网络结构,这种网络是一种能自适应,自组织,自学习,动力学编程的动态系统,因此它的功能极其强大。现代电脑的各种功能越来越强大,但电脑还无法和人脑相比,电脑是人制造出来的,就在于它没有创造性。科学家模拟人脑的功能活动制造出来神经网络计算机,要比现代通用的数字计算机强大得多。相反,在神经网络计算机上,可以模拟人脑的各种功能活动,因此,也就能更加深入地了解人类的大脑。两者之间的关系,好象电脑就是人脑的一面镜子。

 

   大脑的两个部分——左脑和右脑

 

 大脑被一条深的纵裂从中分成左右两个半球,两半球中间包裹着丘脑和脑干(由中脑,脑桥,延髓组成)。左脑和右脑由粗大的神经纤维——胼胝体连接起来,就像是粗大的电揽,担负在左脑和右脑之间交换信息。大脑又是怎样进行活动的呢?美国科学家斯佩里关于“裂脑人”的研究具有化时代的意义,为此,斯佩里获得了诺贝尔医学/生理学奖。根据斯佩里和众多科学家的研究确认,左脑和右脑在处理各种信息上有明显的区别:

               左脑优势  善于语言 逻辑 数学 数字 顺序 词语

               右脑优势  善于韵律 节奏 音乐 图画 想象 图案

 大体说来,大脑左半球主要起处理语言,逻辑,数学和次序的作用,即所谓的学术学习部分。大脑右半球主要处理节奏,旋律,音乐,图象和幻想,即所谓的创造性活动。研究还表明,左脑处理问题长于分析式,右脑则长于全息式。

  那么,人真的有两个脑吗?20世纪的90 年代,首先,在日本掀起了一场《右脑革命》的风暴,其代表性著作,首推《激活右脑》 [日] 儿玉光雄 博士/著 的一本书(背景资料:儿玉光雄 美国加州大学工学博士。他是第一个提出“右脑IQ”概念的人,被誉为“日本右脑开发第一人” 著作有《激活右脑:全面提升6种脑力的思维训练》,《潜能革命》等30余种)。此书曾经风靡中国大陆,不久,在中国经翻译或著作出版的“如何开发右脑”类的书籍被大量出版,右脑的开发成为脑潜能开发的“代名词”。在中国,也有的学者提法“更酷”,断言说,“左脑是现代脑  右脑是祖先脑”“右脑的记忆力是左脑的100万倍”(见:《激活沉睡的脑》孙作东著)。这种观点曾经被科学家们戏称为“脑的二分狂热”。现在,关于右脑的开发出现了数量可观的产业,目标锁定中,小学在校生。脑潜能开发的“大师”们在演示时,能让你在短短时间内记住若干英语单词,或者让你能看过一连窜的数字之后,马上能够背诵出来。殊不知他们是在运用记忆的技巧,任何人经过训练并能熟练掌握后都能做到。如今勘称世界上记忆力超长的人,能把圆周率π的值背诵出近万位,一般人能记住多少呢?可是经测试,他对人的名字记忆却非常一般。心理学的解释很简单,那就是他运用了不同于别人的记忆技巧而矣。

  现代脑科学的研究借助先进的仪器,如现代脑成像技术(CT技术,PET技术,MRI技术)可以观察人脑的思维活动,而毫无创伤。脑科学的研究成果告诉我们:

  人在从事某项活动时,发现左脑和右脑的特定部位都非常活跃,大脑的两个半球是互相联系,互相交流信息的(通过胼胝体的联系纤维)。这一点,英国科研人员科林,罗斯(曾著《快速学习》 并创编了数个外语速成课程)说的好,他举了一个例子,说明大脑的不同部位能够以综合方式共同合作。“如果你听一首歌,左脑会处理歌词,右脑会处理旋律。因此,我们能轻而易举学会流行歌曲歌词,这并不是偶然的。你没有必要花很大力气去做。你很快学会,是因为左脑和右脑都动员起来——边缘系统中大脑的情感中心也加入了”。还可以举出另外的事例,比如,当向别人说“你好吗?”这样的用语,左脑和右脑也是分工和合作的,左脑在存储的字库里经过搜索,找到“你好吗”三个词,右脑则很快根据对该人的是否喜欢,与左脑进行快速信息交流,在决定赋与什么样的语调。一般性的问候可能是善意的,也可能变成挖苦或冷嘲热讽。在语言的表达上,左脑负责处理词义,右脑负责处理情景,左右脑互相配合才能表达完整的意思。

  人的左脑和右脑既有侧重分工,又要密切合作,而不是“左脑是优势脑,右脑是劣势脑”。

意大利的科学家发现,人脑具有双重记忆功能。其成果发表在《自然神经科学杂志》(2008-8月刊)的一份医学科学研究报告上。科学家们通过反复研究确认,在人的大脑中存在着“掌管记忆的特别区域”,这些区域分布在大脑的左右两侧。其中位于大脑左半部的记忆区主要负责临时存储新信息的任务,而位于大脑右半部的记忆区主要负责把可利用的同样信息进行记忆化处理。还发现,这些记忆区域会随着人的年龄增长发生某种变化,因此,青年人和老年人的记忆功能是不一样的。

在此之前,有另一份研究报告称,人的左脑和右脑在处理同样信息时有明显的不同,左脑善于给事物先进行分类,再贴上标签,而右脑则善于把握整体,全貌。当你刚看到一蓝水果时,可以观察到人的左脑的相关区域非常活跃,它在给水果进行分类命名工作,如果是一蓝苹果,还要进行再细分类,是富士?还是国光?左脑在进行工作时要及时和右脑交换信息,把在右脑存储的相关信息提取出来进行比对,比如,颜色,口感,形状等。当你确定这是你最喜欢吃的苹果时,这时人的大脑前额叶某区域非常活跃(大脑的前额叶有主管决策的区域)。可见,当人在做某种活动时有许多脑区参加活动,特别是左右脑的互相配合。劝说人们去努力“开发右脑,就能开发出脑的潜能”,实在是脑科学中的“概念”抄造。

过去,教小儿读书,习字,都要编成儿歌,赋予一定的韵律,就能学的快,记得牢。这是因为左脑和右脑互相配合使用的结果。学习之中提倡应用“记忆技巧”或者称“技巧性记忆”如果能熟练掌握之后,那你的记忆潜能就能够被极大地发挥出来。

 

人的大脑潜能有多大

 

我们的大脑约有1000亿个活动的神经细胞,其中大脑皮层约有140亿个神经元,而每个神经细胞就像是一台真正的电脑。脑细胞中隐藏着学习和智能,爱与恨的秘密。各种神经细胞结构大体上类似,它们都有膨大的细胞体,其一端有许多纤维状的树突,就像分叉的树枝向外延伸,而另一端是轴突,它向下延伸至轴突末梢。细胞与细胞之间以独特的“语言”进行交流,树突“接听”信息,经细胞加工再由轴突“发送”加工后的信息。为了能进行信息交流,神经细胞之间不得不互相衔接。每个神经细胞有2千个至2万个树突和一个轴突,许多神经细胞的轴突头上有无数个花蕾状的东西,称为轴突末梢,有时数量达到上万个,与其他细胞的树突相连接。神经细胞之间实现相互连接就会形成极其复杂的神经网络。在神经网络上根据需要又可以形成不同的神经回路,用来处理不同的信息。

个人电脑的功能是有限的,但是由单个的电脑组成的因特网的功能就会极其强大。现在,让我们来看看人大脑中隐藏着的“大奥秘”。打个比方,看上去一个个普通的砖块,可以按照需要,经设计并建造出来各种结构和功能各不相同的高楼,大厦。如果把脑细胞比做砖块,那么经过不同的组合,就能构建出结构不同的神经网络,从而能够发挥出不同的功能。细说如下,其一,大脑皮层有着140亿个神经细胞,已经足够多了,关键在于细胞之间可能有nx 组合,构成的网络,所以潜在着的功能极其强大就很容易理解了。其二,大脑神经细胞之间的连接尽管有那么多的可能,实际上,神经细胞的连接依然遵循“用进废退”的法则,这种连接依然是动态的,可变的,我们称为脑具有“可塑性”,正是由于脑具有一定的可塑性,所以人们后天可以发展各方面的才能。其三,神经网络具有能自组织学习,自纠错的特点,不必像计算机必需输入一定的程序,这或许是人脑与电脑最大的区别之一。所以,聪明的人能够很快学会适应生存环境需要的技能。

科学家们曾经完成一件有趣的细胞层面的科学实验,他们在一个长方形的玻璃容器里放进神经细胞生长的营养液,在玻璃容器的四壁布满了微型电极,电极与一个小小的芯片组合在一起,然后和一个小鼠游戏用的踏轮连接起来。研究人员把单个的小鼠脑细胞放进容器里,让神经细胞进行发育。很快,科学家见到神经细胞在生长,细胞之间开始建立连接,并且有神经电活动,这意味着形成了神经网络并且有了功能。不久观察到,这种人工建立的小鼠神经网络,经过不断的自我学习,不断的纠正错误,居然能够驱动踏轮,使踏轮旋转起来。

人的大脑从学习的层面上讲有两个鲜明的特点,一是有导师的学习,完全靠传授;二是自主学习,也称为无导师学习。发开人的大脑潜能,就要让大脑学会“自主学习”,这本来就是大脑的特有的功能。可惜的是,在传统教育中,学生学的永远是知识,而没有学会学习的方法。所以出现“高分低能”的学生之说,虽然有些夸大其词,但也切中要害。在美国的哈佛大学MBA课程中,企业管理多讲的是案例,让学生们去思考,争论,去主动参与,所以哈佛能够培养出来大批的经理人才。

 

怎样开发大脑的潜能

 

目前,脑科学的一些重要研究成果,已经进入婴幼儿时的早期教育,教育工作者将其应用于课堂的教育实践,其成果昭然。但是,各种形式的误导,也屡见不鲜。

有人说,人的大脑细胞只有10%是处于工作状态,而其余的90%则处于沉睡或休眠的状态,若要开发人的大脑潜能,只要激活处于沉睡状态的脑细胞就可以了(《激活沉睡的脑》)。这是对的吗?

显然,人的大脑中有90%的脑细胞处于“休眠”状态,是不可能的,也没有得到脑科学研究结果的任何支持,特别是应用现代核磁脑功能成像技术,科学家可以观察到人脑的活动。

有人主张,若要开发脑的潜能,就要开发你的右脑,也称为“右脑的革命”在他们看来,左脑是现代脑,右脑是祖先脑,人的创造性能力来自右脑。在脑科学看来,人的大脑半球存在着侧化优势,就是说,两个半球在功能上确有不同,但是人脑是不断进化的产物,又是在不断的进化之中,形成了脑的左右两个半球分工,表现为功能方面的差异,所以这种客观存在也就是合理的,无需人为地为“右脑”鸣不平,去搞“翻案”。

脑科学的研究表明,大脑在活动着的时候,总是轮流在使用左脑和右脑,并且左脑和右脑总是通过连接它们之间的通道(骈胝体)互相交流信息。当我们研究某种问题时,你的左脑善于把握细节,而右脑则帮助你把握全局,避免只见树木,不见森林。举个例子,当伟大的爱因思坦脑中瞬间出现质能公式 E=mc2 时 ,他是把质量守恒定律和能量守恒定律综合思考的成果,而且要有极其严密的数学推导,如果不是左脑善于逻辑思维,右脑善于综合思维,左右脑互相协调工作的结果,质能互换公式也许就不会是现在这种样子。

脑具有很大的可塑性,这是脑潜能开发的脑生物学基础。科学地用脑,就能把脑的潜能最大限度的开发出来。

“聪明的半脑女孩”(《北京晚报》2008年11月14日),报道说,河北省承德市的一位小女孩,因为患上一种罕见的疾病——Rasmussens脑炎,必须及时地做左侧半脑切除术,这种手术是切断两侧半球的联系,切除主要放电区中央区的皮层,再切除剩下皮层与丘脑的纤维联系。因为人的左脑有支配语言功能的“布洛卡”区和“维耳德尼克”区,切除左侧的大脑皮层,就意味着小女孩从此要失去语言功能。据悉,孩子在10岁之前大脑有很强的可塑性,就是手术后大脑左侧的功能可以转移到右侧,正是这种超强的可塑性才使小女孩在切除左侧大脑半球后没有出现语言丧失。

据媒体报道说,国外有一男子,因为左脑患脑栓塞,左脑失去部分功能,可是却激发出他绘画的天赋(右脑)。类似的报道还有。但是,这都是以牺牲脑的部分功能所取得的!科学家们认为,大脑某个区域性的功能特异性优化,有可能是以牺牲其他区域的功能为代价。因此,刻意地去追求开发右脑,完全有可能弱化大脑的逻辑思维能力(左脑的功能)。社会上,往往天分甚高的人,常拌有不同的精神性疾病的迹象,或者拌有孤独症。这也许是一种佐证吧。在我国,从小表现出天分甚高的儿童被称为“天才少年”,倍受社会关注,作为未来的“天才”来培养。神童宁柏是中国最早走进中国科技大学的“天才少年”,可是,大学毕业后,连博士学位都没有拿到,而且自己也非常苦恼。

 结束语

 

激情能够点燃梦想,它永远是创造性的原动力!兴趣和爱好是你走向成功的好向导!

“立志”仅仅是朦胧的目标,“励志”才是前进路上的加油站!

人生“三件宝”应该留给后人,就是“好的人格,健康的身体,聪明的大脑”

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