脑子是个好东西，但他们给扔了

2024-03-30 00:03

封面图 | 《憨豆的黄金周》剧照

大家都知道，大脑很重要，但直至今日，人类仍然没有完全了解大脑的运行机制。哪怕是「大脑很重要」这个概念，也是近百年来才形成的共识。在此之前，无论中外都没有意识到大脑对人体的绝对重要性，这种误解一直影响到现在，比如我们会说「心理」「心动」，而不是「脑理」「脑动」，会唱《我心永恒》（My Heart Will Go On）而不是《我脑永恒》。

获人民邮电出版社授权，今天分享一篇关于大脑的文章。马上就到愚人节了，读完这篇文章，你可以和朋友开个玩笑，问问他们：如果他是埃及法老，为了求得永生，会把什么器官扔掉？等他们猜错，你再公布答案，告诉他们，人类为了永生曾经很虔诚，但努力错了方向，好在大家还能努力，每天都比昨天智慧一点点。

来源：《大脑，不可思议》

作者：汪汉澄

出版方：人民邮电出版社

01 脑子？扔掉！

将近五千年前的一个深夜，尼罗河畔的宫殿中，幽暗闪烁的油灯之下，小学徒正跟着师父，处理一具贵族的遗体。

师父小心翼翼地把手中的盘子递给小学徒，说：「你千万拿好，这是王子的心脏，小心地放到那个罐子里，照我教你的封好。要是搞坏了，被人家看到，我们恐怕性命不保。」

小学徒不是第一次听到师父说这样的话，却还是忍不住问道：「刚刚的肺、肝、肠、胃，师父处理起来也很小心，可是只有对于心脏，您每次都会一再交代，为什么呢？」

师父说：「唉，傻孩子，其他那些内脏，死者复活时还要用，当然也很重要。但是只有这颗心脏，决定着死者能不能复活啊！你听好：你死了以后，就会见到伟大的阿努比斯（古埃及神话中的死亡之神），阿努比斯将会拿着你的心脏，与玛阿特（古埃及神话中的真理和正义之神）的羽毛分别放在天平的两端比重，而唯有当你的心脏没有因为浸染了罪而变得比羽毛重，你才能得到永生。懂了吗？心脏是我们的灵魂所在，是人身体最重要的东西。你说，是不是该特别小心处理？」

小学徒仰望师父，心中洋溢着孺慕与敬爱。他暗暗下定决心，将自己的一生都用来精进处理遗体的能力。如果得到阿图姆（古埃及神话中的创世之神）的垂怜，自己能活到像师父那样四十岁的高寿，说不定也有机会变得和师父一样充满智慧。

小学徒回头一看，忽然注意到刚刚他们用管子穿入王子的鼻腔，抽出来的一堆堆灰灰白白黏黏的东西，还散落在地上，于是开口问师父：「师父，那这些呢？这些要放进哪个罐子？」

师父瞥了一眼，说：「噢，那个，那个是脑，脑对人没有用处，不用装罐，你清一清，丢进垃圾桶就好。」

现代人可能不容易想象，脑的身价在人类历史上浮动得很厉害。

在人类文字史最初的几千年当中，脑子不值什么钱。人类很早就开始思索，除了这个看得见、摸得着的肉体之外，是不是还有个看不见、摸不着的东西，在掌管我们的感觉，左右我们的判断，指引我们的行为。人们有时称呼它为「灵魂」，有时称呼它为「心智」，不过不管怎么称呼，人们对它的所在位置总是没有一致的见解。大多数古文明都认为它在心脏，比如古埃及人就把心脏当作人的本质以及善恶之所在，而认为脑子是没有用的器官。

古希腊文明对心脏与脑的地位，也持与古埃及类似的看法，很自然就把心脏当成了心灵栖息之所。当然，在每个时代的不同文明中，都会有独立思考的能人出现。例如公元前五世纪的希腊医生、哲学家阿尔克米翁（Alcmaeon），就说脑才是人体感觉与思想的中心，他甚至正确认识到，光线进入眼球之后，是经过视神经传达到脑部的。只是，「众人皆醉我独醒」，阿尔克米翁的想法明显与同时代所有思想家的看法相悖，所以一直没有受到该有的重视。

公元前四世纪，希腊出现了大哲学家亚里士多德（Aristotle）。亚里士多德的影响力极大，所以他的许多想法不管对与不对，都成了其后多年西方思想的主流，并被视为真理。亚里士多德承袭了前人的观念，认为智能之所在是心脏。至于脑，他倒是给它「派」了一个任务，说脑子是「防止心脏过热的散热器」。换句话说，人的心脏是高性能的计算机，大脑只是它的风扇而已。

无巧不成书，古代中国虽还没有接触到西方思想，对这个问题的想法却与西方人差不多。先秦以至汉代正统的哲学系统中，「心」才是掌管人的感情以及思想的主角，「脑」则很少被提及。汉代以后，《黄帝内经》问世，它更是以其医学权威的地位，给心的功用定了调。其中像「心者，君主之官也，神明出焉」「心者，生之本，神之变也」「心者，五脏六腑之大主也，精神之所舍也」等主张，都明确地把思想、感情、记忆等置于心，对于脑反而极少关注。

我们可以这样说，古代的西方哲学家与中国哲人们，虽然相隔万里，互不知觉，却有着基本一致的想法，就是「心才是人类的灵魂之主，而脑不太需要讨论」。平心而论，在科学不昌明的古代，产生这样的看法完全可以理解。古人观察到，人的心脏停止跳动会造成生命丧失，而生命丧失也必然伴随着思维活动的停止；此外，人在有思虑、情绪激动时，心脏跳动会随之加速，甚至引发「心痛」「心酸」「心寒」等生理感觉，所以很自然地就会认为心脏必然掌管着心智与精神的状态了。

还有一个原因，在那个时代，人们并不习惯从肉体与器官的「形而下」角度去考虑诸如思想、意志这类「形而上」的事物。因此，他们即使认为心脏是思想的器官，却也把「思想的器官」与「思想的本质」划分为二。也就是说，他们虽然认为思考的工具载体是心脏，但是把思想的本质归于远超乎人体器官的层次，理应是一种无法观察掌握、比肉体要玄乎得多的东西。

02 脑科学的新时代

二十世纪以迄于今，有几项重要的科学发展，使脑科学飞跃性成长，也让脑医学进入古人完全无法想象的新时代。

一是对脑内的神经传导物质（neurotransmitter）有了更清晰的认识。

二是神经细胞生理学与分子生物学的进步，让科学家以及医师能够用更为「微观」的眼光来看待脑的生理和病理；再加上基因的发展，更让许多在过去相当神秘的脑功能机制或脑疾病成因，越来越无所遁形。

三是医学影像技术的进步。计算机断层扫描、核磁共振等仪器的运算能力不断强化，如今对脑的成像解像力，已经达到纤毫毕现的程度，甚至能将连肉眼都很难看到的微细神经径路看得一清二楚。除了脑结构的影像之外，还有脑功能的影像，例如功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging, fMRI），就能让我们看到脑部各个区域实时的活动情形。

四是监测脑部各种神经电气活动信号，以及用人造电磁场反向修正脑部活动的技术的进步。

五是计算机运算能力的大幅跃进，使得我们可以用计算机来仿真人脑复杂的神经网络。此革命性的进展，能够让神经学家更准确地评估人类大脑内部的运作方式，进一步了解以往看来像是神秘黑盒子的大脑。

脑刚出现在人类的文字记载当中时，身价固然不高，但在近四五百年中，随着理性和科技的进步，脑的身价不断攀升。

虽然到了现代，我们对脑这个宝贵的资产、灵魂的所在，已经有着远胜过古人的了解，但凭良心说，我们才揭开帷幕的一角，只看见冰山的顶端，我们对脑所不知道的，远远超过我们所知道的。因此我们可以确定，在可预见的将来，脑的身价还会继续攀升，不知其所止。

03 昨天的你不是今天的你

我们的大脑，与身体其他器官有本质上的不同——其他器官可以视作「用具」，大脑却是「本体」。这是因为「自我」这个概念来自大脑，人类是以大脑中拥有的记忆、感情以及智能等来定义自己的。

比如说，如果一个人因病而移植了别人的肾脏或是心脏，这个人还是他自己，并没有变成另外一个人。但若是将来有一天人脑可以移植，移植了别人大脑的这个人体，应该就变成了别人。

切身一点来说，「今日之我，已非昨日之我」，现在的这个我的性格、智慧、情感与技能等，与二十年前的我已经完全不同，好似两个截然不同的人，试问今天的我与二十年前的我，哪一个才是真正的我呢？在这二十年当中是什么让「我」脱胎换骨了呢？

在研究大脑的可塑性这件事上，「神经心理学之父」唐纳德· 赫布做过一件妙事：他把一批实验室的小老鼠带回家，当成宠物来养，过了一段时间之后，将这批宠物老鼠与养在实验室里单调环境中的老鼠放在一起进行迷宫训练，看哪批的成绩比较好。

结果证明了老鼠幼年时期的经历（它是暴露在丰富还是贫乏的心智刺激之下）对其成年后解决问题的能力有着持久性的影响。赫布认为所谓「心理现象」，所谓「行为特质」，所谓「心智功能」，皆仰赖其神经细胞为基础，与神经元之间的连结和互动方式息息相关，特别是「学习」这件事。

那么，我们大脑的神经元又是通过什么变化来达到学习的功效呢？

人类的大脑具有可塑性这个概念的证据，在赫布定律问世十多年后，以出人意料的方式呈现在世人面前。它最初的根源来自美国神经科学家保罗·巴赫里塔的家庭事件。保罗·巴赫里塔的父亲派卓（Pedro）本是一名大学教授，却在一九五八年，也就是他六十五岁那一年因脑中风，造成严重的肢体瘫痪，只能依赖轮椅行动，并且也讲不出话来。当时神经学界的主流认知是，大脑的一部分坏了就是坏了，像这种严重的脑中风日后不可能有多大的进步。那时候也没有如今的复健观念与技术，因此像派卓这样的病况，就算侥幸不死，此后也只能完全靠别人照顾，在赡养机构中度过余生。

保罗与他正在读医学院的弟弟乔治（George）不愿意接受这样的结果，兄弟两人就把爸爸带回家，开始以「斯巴达式」训练来帮助他恢复，训练的方式连邻居都觉得太残酷，看不过去。基本上，他们尽量不帮爸爸，而是逼迫他自己去做所有的事。像是派卓需要某东西时，他们就会把它丢在地板上，说：「爸爸，去捡！」但就是这样，两个「不孝子」却创造了奇迹，三年后派卓不但恢复了自我照顾的所有日常功能、说话的能力，还回到大学继续教书，直到七十三岁攀登高山时心脏病发死亡。

负责解剖派卓的病理医师发现，派卓脑部的中风损伤程度非常严重，但偏偏老先生死前所有日常表现都和正常人一样，因此病理医师在惊奇之余，还把这个案例写成论文发表。这件事让保罗开始思索大脑非凡的补偿功能，他想，父亲的大脑被中风毁损的区域都是坏的，但一切大脑功能却都完全正常，那就表示大脑的其他区域一定发生了某种变化，取代了被毁坏区域的原先功能。所以，身为神经科学家的保罗·巴赫里塔从此终其一生都致力于研究大脑功能的可塑性。

保罗·巴赫里塔显然是一位很有创意的科学家，并且在构思研究时都能考虑到临床实际运用的可能。

为了证明大脑的可塑性，他发明了前所未见的研究方法，叫作「感觉替代」（sensory substitution）。保罗设计了一套装置，包括一台小型的摄影机，摄影机所拍到的任何静态或动态影像都会经过计算机转化成电流脉冲或震动，传到以方阵排列的数百个刺激头上，之后这个刺激方阵就会根据摄影机所捕捉到的影像像素和动态，将它们「翻译」成不同的刺激形态。保罗把这个装置贴在先天眼盲的病人腹部、背部或大腿的皮肤上，让他们学习分辨皮肤所感受到的各种不同的刺激形态，分别代表什么视觉影像。

结果，非常奇妙的事情发生了。在经过充分的训练之后，这些从来没有看见过事物的先天眼盲者，开始「看见」了。他们感受到了空间里的影像，而不只是皮肤表面上的刺激，他们可以分辨物体的位置、远近、深浅，也能辨识脸孔、判断物体的移动速度与方向，甚至用手打到在桌上滚动的球，并且完成一些装配的工作。

保罗·巴赫里塔在一九六九年首度发表了他第一次的实验成果，文章发表在《自然》（Nature）期刊上，可以说震动了科学界。这个发现的突破性在哪里呢？人类史上曾经有许多传说，其中一个是「人的某种感官有了缺损，其他感官就会变得更灵敏来加以补偿」，例如盲人的听觉与触觉就会变得特别灵光之类。但这是第一次有人能用科学证明感官功能真的可以「互换」。

盲人经过训练，可以把触觉转化为视觉，这显然表示大脑的硬件连接不是一成不变的，它不完全受到既定的感官形态所局限，而是保留了相当大的可塑性。就像保罗·巴赫里塔本人对此所下的脚注：「我们是用大脑来看，而不是用眼睛。」（We see with our brains, not with our eyes.）其后，他还发展出触觉和平衡感的互换，与用触觉更灵敏的舌头来取代身体皮肤等新技术，把感觉替代的方法进一步推展到临床应用。

回顾这些医学的突破，在很大的程度上应该要归功于保罗的那位脑中风的父亲。唐纳德·赫布的理论，以及保罗·巴赫里塔的经验和研究成果，都指向一件事，就是人的大脑是可修可塑的，而想要成功修塑某个特定部位，关键很可能就在于要尽量加强它的使用。

以上这些例证告诉我们，大脑是可以塑造的，并且是应我们的需求而塑造。更重要的是，它的可塑性并不像早期科学家们所认为的那样，只发生在幼年的发育期，而是明显持续到成年以后。

由于科学证据的不断出现，大脑的神经可塑性渐渐成为神经科学当中的显学，从而引发了更多科学家的研究兴趣。

通过利用大脑的可塑性，生病或受到损伤的大脑经过适当的刺激与训练学习后，可以改头换面，恢复部分的功能。这对于脑中风或罹患其他脑疾病的病人来说，显然是很大的福音。那么正常人呢？对原本就拥有健康大脑（或者说没有明显疾病的大脑）的一般人来说，大脑的可塑性有没有意义呢？

04 大脑，越用越好

相对于童年的脑功能发展迟缓，大脑所受到的更大挑战是随着年龄增加而出现的功能退化。由于种种已知或未知的原因（例如基因的影响、伤害的累积、血管的老化、病变的侵袭等），我们的大脑功能会随着时光的逝去而日益衰退，年龄越大患阿尔茨海默病之类痴呆症的可能性也越高。

对老人来说，脑力退化造成的冲击是双重的：一是本来拥有的智力与技能变低了，速度变慢了，错误变多了，处理事情变困难了；二来，我们也不要忘记世界的发展并非静止的，所有的信息、技术、生活技巧等都在不断改变，需要大家经常学习与适应，而老人对新事物的学习与适应能力却一直减退。年轻时习以为常、能够应付裕如的每一件事，慢慢都越来越成为挑战，最后连自身的日常生活都变得难以自理，需要别人的帮助。

过去，绝大多数科学家都认为这种衰退不可避免，只能任其自然，但是在脑的可塑现象越来越明确之后，脑科学家们逐渐觉得事情可能并不是非这样不可。

衡量老人脑部退化的程度，和是否罹患痴呆、痴呆情况有多严重，其「黄金标准」按理说应该是根据死后脑部的病理检查，观察这个脑的萎缩程度、血管堵塞程度，以及阿尔茨海默病之类疾病病理变化的严重程度才是。早从二十世纪八十年代开始，就不断有神经病理学家发现，人的大脑的病变程度与其生前的智能表现并不成正比。有一些老人死后被解剖时发现其大脑已经呈现严重阿尔茨海默病等退化现象，然而他们在去世之前怎么看都是心智功能完全正常的老人，没有一点不对劲。这种「病变程度与心智功能脱钩」的现象并不罕见，却刺激脑科学家思考：人的心智应有相当的「储备」与「代偿」能力，而这两种能力都与大脑的可塑性息息相关。

所谓储备，是指我们的大脑在退化或是被疾病侵袭之前，先存下的智能备用。就是趁年轻时存够了钱，退休失去收入后还能把存款提出来用的概念。多年来，科学家们试图分辨出在同样老化的人群当中，哪些人比较容易痴呆，哪些人比较不容易痴呆，结果有大量研究显示：教育程度高、事业成就高的人，比起教育程度低、事业成就低的人来说，年老后更不容易痴呆，就算同样罹患了痴呆，前者的恶化速度也比后者要慢。

换句话说，长期处于高标准、高要求之下使用过的大脑，较能免于日后的脑退化。虽然科学家目前还不能完全确定造成这个现象的原因，但从大脑可塑性的角度来看，它完全说得通：长期因应高标准、高要求而使用的大脑，其中的轴突、树突、突触的数目，突触的传递效率，以及神经网络的连接密度，一定会比仅符合低标准、低要求使用的大脑要来得发达，因此在同样受到退化与疾病的侵袭时，前者剩下的「备战存量」当然会多得多。

所谓代偿，则是指我们的大脑在已经退化或被疾病侵袭之后，剩下的可用神经细胞努力适应，并且弥补已经发生的心智缺失而推迟退化速度的能力。也就是在银行存款已经被不断削减的情况下，还能另辟蹊径，挤出钱来用的概念。

当然，直到目前为止，脑科学家们对于用什么训练方式能最有效地激发大脑的代偿能力还没有共识，但是对适当的大脑训练能够推迟甚至反转心智的退化这一点，已经没有什么疑问。

从这个「储备」与「代偿」的大脑可塑性观点出发，我们就不难理解，从二十世纪八十年代到现在，每当脑科学家想要找出影响脑退化速度的因素有哪些时，都会发现「生活形态」是决定性的重点。

具体而言，有三个方向的生活形态选择会影响我们心智的退化程度，分别是：身体的活动、智能的挑战与社交的活跃。

运动对人的身体健康有好处，可以减少疾病，推迟身体的老化，这些都早经证实。然而近年来有越来越多的科学证据显示，运动改善的不仅有身体，还包括心智功能。有运动习惯的老人，智能退化的速度明显比没有运动的老人来得慢；而给予一些原先没有运动、已经开始出现早期痴呆的老人足够的运动训练之后，他们的心即使是老年人的大脑，适当的训练也能够推迟甚至反转心智的退化。智能可以获得改善，甚至连已经萎缩的大脑皮质也在运动之后产生了「逆龄」的恢复现象。

对身体的锻炼之外，针对心智功能的刻意训练，也被证实可以推迟甚至修复老人的智能退化。坊间盛传，预防老年痴呆症要多打麻将，但若真想要达到疗效，心智训练的强度要比打麻将高许多才行，麻将毕竟是极为普遍的游戏，对许多老人来说，打麻将已经太习以为常，无法构成对智能的挑战，这样是没有效果的。

科学上已经证实能有效预防或治疗痴呆的智能训练很多，例如学乐器、学陌生的语言、学跳舞、玩难度高的计算机游戏、进行有系统的智力训练等。总之，训练的内容要对这个人现存的智能设置适当的门槛，具备一定的难度，让人必须付出足够的努力来跨越这道门槛以达熟练，才是有用的训练方法。

一直维持着积极的人际交流、朋友来往、谈天说地、生活有火花有期待的老人，心智退化的速度明显要比那些经常独处、缺少交流与刺激的老人来得慢。当然，社交的活跃往往会伴随着运动量的增加，和心智训练的机会。

上述这些「护脑」的举措虽然十分多样化，但一言以蔽之，都是借着维持对大脑的刺激与挑战，不停激发它的自我塑造功能。

有一种流传了很久的说法，「人类的大脑只使用了十分之一，还有很多潜能没有发挥出来」，在科幻电影《超体》（Lucy）当中，女主角在使用了百分之百的大脑功能时，超凡入圣，连物理定律都不能限制她。其实像「十分之一」这种说法并没有任何科学证据，仅属于乐观的幻想。

脑科学的证据告诉我们，大脑并不是与生俱来的超级计算机，潜力怎么用都用不完。大脑是活物，它的一生都在尽力重塑自己，以应我们对它的要求。它的实力强或弱、进化或衰退并非先天注定，而是看我们自己怎么去塑造它。

如同伟大的圣地亚哥·拉蒙－卡哈尔在近百年前就说过的：任何人只要愿意，都可以成为他自己大脑的雕塑家。

一起聊聊：

你见过智能退化的老人吗？
你平时会刻意锻炼自己的大脑吗？
你觉得生活中哪些行为会对大脑产生不利影响？

欢迎留言，谈谈你是如何保护大脑的。

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来源: qq

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