科學用腦和腦保健
作者不詳
“興奮”與“抑制”是大腦運動的兩種基本方式。人們常說大腦處于興奮狀態,是指大腦中的神經細胞或細胞群受到某種刺激,處于極度活躍的狀態。比如早上進行晨練,由于大腦皮層的運動神經中樞處于興奮狀態,四肢活躍輕盈自如。大腦的抑制狀態,是指它的另一種功能,它能停止或減弱有關的皮層部分和相應器官的活動。人們晚上睡覺時,大腦皮層的神經中樞抑制功能開始發揮作用,四肢就很少活動了。還須注意, 大腦的興奮與抑制是對立統一的。沒有興奮,不能使身體進行高質量的活動;沒有抑制功能,人們的活動無節制,大腦得不到休息,那樣是不能維持長久的。為了防止腦細胞發生疲勞,避免腦細胞過分消耗,大腦在興奮之后,往往會自動轉入抑制狀態。“抑制”是大腦的非常重要的“自我”保護措施,生理學上叫“超限抑制”,頗似人們所說的智能控制系統。
興奮和抑制的不斷擴散與集中是大腦活動的基本規律。大腦皮層發生的興奮與抑制狀態,不是停滯不變的,而是從原部位向四周擴散,后又回到原發部位,如此巡回往復?!芭d奮擴散”能使人們大腦各部分的工作緊密地聯系和協調起來。人們在學習和工作時,達到一心一意的程度,就是興奮集中的表現。我們常聽說諸如此類的事情,某個科學家在一心一意地思考自己學科領域的問題,走路時撞上了一棵樹,還埋怨別人為什么撞了自己。這種狀態就是大腦皮層興奮高度集中所致。在現實生活中,的確有人能夠同時關注幾件事情,這種現象表明,不僅大腦皮層的興奮擴散在高質量地進行,而且各部分在密切合作。由于人的大腦在興奮時遵循擴散與集中的規律,才使人們的行為既能顧及全面,又能抓住重點。
抑制同興奮一樣,也遵循擴散與集中的規律。當抑制擴散到整個大腦皮層的時候,人們就進入睡覺狀態。在睡眠時,仍有個別神經細胞保持一定程度的興奮,形成大腦某些區域的警戒點。使人們既能得到正常的休息,又能對外界的某些異常情況做出超乎尋常的反應。例如,人們因一天的疲勞而熟睡,盡管周圍的嘈雜聲很大,也不會影響他的正常休息。如果這時拉了緊急警報,宣布發生了突發事件,他們會立即從睡夢中驚醒,采取應急措施。這是人們大腦皮層聽覺區域的某些細胞仍保持較高興奮狀態的緣故。
興奮和抑制的相互誘導是大腦神經活動的另一重要規律。大腦皮層發生的興奮和抑制過程是相互聯系、相互作用和相互轉化的。人們的大腦能使興奮和抑制互相引發并使某個方面逐步加強,大腦的這種活動規律叫做相互誘導。比如人們集中精力聽教授講課,得到了如癡如醉的程度。這時大腦皮層的某一部位處于高度興奮狀態,這個部位越興奮,則其他部位就會愈抑制。這種由興奮引起或加強周圍區域的抑制過程,稱為大腦的誘導規律。
二、掌握科學使用大腦的方法
現代神經科學家認為,人腦潛能很大,一般人只是用了其中的少部分能量,還有相當大的潛能沒有被開發利用。因此,只要科學用腦,就能不斷開發腦力,充分發揮大腦在學習和實踐中的作用,提高效率??茖W用腦,就是要按照大腦神經活動的特點和規律辦事,對開發智力,對于我們增強認識世界和改造世界的能力,具有重要意義。
要勤于用腦。我們知道,大腦工作的“生理極限”很大,開發的潛力也很大。腦和人體的其它器官一樣,遵循“用進廢退’的原則。只要合理使用,不僅不會把大腦用壞,而且會越用越靈活,越用越出智慧。大量實驗表明,人們在使用大腦的過程中,雖不能使腦細胞分裂增殖,但可以使大腦的細胞體增大,使樹突和軸突增粗,而且會使其分枝發達。這樣就會使腦皮層增厚,使大腦的重量增加,有利于智力的開發。心理學實驗還證明,人們做四位數乘法的心算,固然很費腦筋,然而連續進行12小時后,心算的速度和精確度與開始時相差無幾。這充分說明,大腦的生理極限非常大,而且勤于用腦對于鍛煉大腦有好處。
美國科學家富蘭克林說:“懶惰像銹一樣,比操勞更能消耗身體,經常用的鑰匙總是閃閃發光的”。英國神經生理學家科斯塞利斯和米勒通過腦電波的研究發現,隨著年齡的增長,腦電波的波形會發生變化,會出現老化波型。然而從事非腦力勞動的人比從事腦力勞動的人出現老化波形更早。他們的結論是,人們的大腦受訓練越少衰老越快,勤于用腦可以延緩大腦的老化速度。懶惰對事業,對大腦的健康均無益處。今天,隨著我國全面建設小康社會步伐的加快,腦力勞動工作者不斷增多,需要學習的知識和鉆研的問題越來越多。因此,開發智力、勤于學習和實踐就顯得非常重要,全社會都要鼓勵人們積極地使用大腦,克服那種腦子用多了會影響壽命的錯誤心理傾向。要教育人們,不要懷疑自己的遺傳素質。在現實社會里還有人認為,腦子好壞是天生的,在學習、工作中稍受挫折便懷疑自己的腦子可能比別人差。事實上,在一般情況下,每個人腦細胞基本上保持在140億個左右,人與人之間腦的遺傳差異非常小。人的聰明與否,關鍵看他后天學習和實踐是否勤奮,在于他是否勤于用腦,建立的暫時神經聯系是否足夠多。所以要啟發人們敢于用腦、積極用腦,發奮學習,勤于思考,使自己的大腦建立更多的暫時神經聯系。這樣就會和別人同樣聰明、靈活。
要準確把握用腦的最佳時間。科學用腦就是要掌握大腦的活動規律,在大腦的最佳活動時間用腦。這樣人們的學習和工作效率就會大大提高。所謂用腦的最佳時間,是指一個人精力充沛、腦細胞處于高度興奮狀態的時間段。人們的生理節律不是統一的,各自的最佳用腦時間不盡相同,有的人上午大腦活動特別有效,學習、工作精力充沛,有的人則在其它時間工作效率更高。然而,就人的大腦活動的普遍運動規律而言,每天,大腦記憶有三次高潮時段:第一個高潮段是早上六時至七時,第二個高潮段是上午八時至十時,第三個高潮段是晚上九時到十一時。有的人的最佳記憶時間偏重于第一和第二個大腦記憶高潮,有的人則偏重于第二和第三個,有的人則偏重于第一和第三個。如果在這幾個時間段進行學習,肯定會提高學習效率。
注意科學掌握用腦的最佳時間,并不是說只在最佳時間用腦,而是說在組織各種活動時,要不失最佳用腦時機,依據大腦一天記憶的最佳時間合理安排不同類型的活動。比如:在日常學習和工作中,把復雜的腦力勞動如理論學習、高深知識的記憶和創造性活動盡量安排在最佳記憶時間段來進行,而把一般性、重復性或體力勞動安排在大腦的非最佳記憶時間來進行。當然也要注意人們大腦興奮的個案研究,根據不同人的興奮最佳時間相異的特點,在需要晝夜進行輪班活動的班組中,合理安排晝夜工作人員,這樣有利于工作效率的提高。
正確利用大腦細胞的誘導規律。人腦的神經細胞有專門的分工,不同的工作和學習任務,由不同的大腦細胞分工完成。因而,在一定的單位時間內,經常變換腦細胞的興奮與抑制,可以減少疲勞,提高用腦效率。社會組織和個人都應在條件許可的情況下,交叉安排不同性質的活動,即使是相同類型的活動,也要根據不同的內容穿插安排,交換進行。比如同是學習初、高中文化知識,可把文科與理科相互穿插,也可把聽課與練習相互穿插等。這樣,就能使一部分腦細胞在興奮一段時間之后,轉入抑制,而使處于抑制狀態的另一部分腦細胞轉入興奮狀態。如此動靜相依,張弛相輔,就會是大腦的興奮與抑制功能得到合理的調節,可以使前后學習或活動內容互不干擾,還可以保持充足的腦力。
三、掌握科學保健大腦的基本知識
要擠時間多進行手指運動。在緊張的學習和工作之余,抽出時間進行手指訓練,可以挖掘大腦的潛力。俗話說:“十指連心”,“心靈手巧”,都說明手指與大腦有著密切的關系。一位日本醫學博士對手與腦的關系作了多年研究,他指出:“如果想培養出智力開闊,頭腦聰敏的孩子,那就要經常鍛練他的手指活動?!边@是由于手指運動能夠刺激腦髓,促進智力的提高。手指與腦相連接的神經面積大,而大腦皮層的主要部分都與手關節活動有著密切的聯系,我們的手指運動多,就會刺激大腦皮層相應區域的細胞,促進大腦的發展,達到心靈手巧的目的。前蘇聯科學家科爾佐娃經過大量的試驗得出結論:訓練左手能加速大腦右半球語言區的成熟;訓練右手,能加速左半球語言區的成熟。所以,我們要在緊張的學習和工作之余,多做些手指的保健操,就是對大腦的保健[2]。
注意為大腦提供足夠的營養。我們知道,人腦只占體重的2.1%左右,但它的耗氧量卻占全身耗氧量的25%,是人體耗氧的第一大戶,比肌肉耗氧量多5—20倍。所以,保證大腦的營養對腦的保護具有重要作用。愈是腦力活動量大,愈是要注意營養。保護大腦應多吃魚,尤其是海魚,對補充腦的營養效果最佳。魚類含有豐富的不飽和脂肪酸(比哺乳類肉類高約10倍),海魚中含二十二碳六烯酸和二十碳五烯酸,是促進神經細胞發育最重要的物質,具有健腦作用,是健腦的首選食品。另外,專家向用腦過度者推薦了兩種極不起眼的食物:蒜和蔥。蒜和蔥中都含有一種叫“前列腺素A”的物質,能舒展小血管,促進血液循環,降低血壓,具有較好的健腦功能。
注意對大腦進行其他非食物綜合保健。良好的情緒狀態對于促進大腦興奮,搞好大腦保健具有重要作用[3]。近年來,許多科學實驗證明,當人們高興愉快時,腦下垂體就會影響內分秘系統,血液中腎上腺素增加,血管擴張,血糖增加,新陳代謝過程加快,會使整個神經系統的興奮水平提高。長久時間憂慮和厭煩,不僅使大腦活動水平降低,也有害于大腦的化學變化。不開夜車是一種保護大腦的有效方法。人體內的腎上腺皮質激素和生長激素只有在夜間睡眠時才會分泌,前者在黎明前分泌,后者入睡后即產生。腎上腺皮質激素具有促進體內糖的代謝與肌肉發育的功能。生長激素既可促進青少年的生長發育,也能使中老年人延緩衰老。夜晚用腦過度,會使人的機體節律紊亂,導致腦細胞衰減,所以要避免開夜車。
在日常生活和工作中,要優先保護腦部;要注意保護心臟,對心臟有利就是對大腦有利,所以每天都要進行體育鍛煉,促進血液循環,能夠促使新的腦細胞產生,能夠預防高血壓、心臟病、糖尿病和中風等疾??;要注意保持體重、血壓、膽固醇和血糖水平在正常范圍之內;少吃富含脂肪的食物,多吃富含抗氧化劑的食物;保持大腦活躍,要在適當的時候多讀書、多寫作、勤思考,不斷學習新知識,掌握新本領;注意與社會保持密切的聯系,積極參加各種社交活動,把體力、智力以及社交活動密切結合起來;保護頭部,不要讓頭部受到損傷;避免不健康的習慣,不要抽煙,喝酒不要過量;不能只停留在對大腦保護的理解階段,要從現在起開始行動??傊?,要提高大腦的活動效率,就要遵循大腦活動規律。既要積極地使用大腦,又要科學地保護大腦,做到事業和大腦的發展相得益彰。
人類之所以被稱為“萬物之靈”,是因為人類具有高度發達的大腦。大腦是我們思維的器官,是學習的生理基礎。大腦在學習的時候具有自己的規律和特點,如果我們能夠根據大腦的工作機制來安排學習,我們將事半功倍。反之,如果不科學地使用大腦,不僅學習效率低下,還可能對我們的大腦產生一定的傷害。
一、聰明的秘密
1.腦袋大人就聰明嗎?有很多人認為腦袋大的人聰明,他們的理由很簡單,腦袋大,腦容量就大,人也就聰明了。事實卻并非如此,讓我們來做個比較就很清楚了:從絕對重量來說,人腦平均重1400克,大象的腦子平均重4000克,鯨腦平均重7000克,可見,作為萬物之靈的人腦并非世界上動物中最重的大腦,但是人卻主宰著這個世界。從相對重量來說,人的腦重與體重之比為1:40,麻雀的腦重與體重之比為1:34,白鼠的腦重與體重之比為1:28,可見人腦占體重的相對重量也不是萬物中最大的。但是,人腦無疑是萬物中最聰明的。那么,聰明到底取決于什么呢?科學發現,聰明的關鍵不在于腦重多少,不在于腦袋瓜的大小,關鍵在于大腦皮層表面積的多少,在于大腦功能是否優化。大腦皮層上的褶皺越多,其表面積就越大;大腦神經聯系越多,大腦功能可能就越優化,人也就越聰明。那么,如何才能增加大腦神經之間的聯系呢?
2.腦子越用越靈——勤能補拙是良才。愛迪生說,成功來自于99%的汗水加上1%的靈感。我國也有“勤能補拙”的良訓。這些至理名言主要是勸解人們要努力,要勤奮,要想成功必須付出汗水。隨著腦科學的研究進展,我們越來越發現以上名言其實具有堅實的腦科學基礎。腦子越用越靈決非是哄人的把戲,而是有科學依據的。嬰兒出生時的大腦在結構上已經與成人相接近,大腦皮層上的細胞數量也接近成人。但是大腦皮層比較薄,溝回比較淺,腦的重量也比較輕。隨著孩子的長大,學習到越來越多的新東西,大腦中的神經聯系越來越發達,溝回也越來越深,溝回(褶皺)的增加自然就增加了大腦皮層的表面積。列寧智力超群,在他死后,科學家對其大腦研究,通過大腦切片發現,其神經纖維比正常人多許多倍。這種發達的神經聯系網絡主要是靠后天發展形成的。那么為什么腦子會越用會越靈呢?
3.大腦在學習中發生了什么變化。腦科學研究表明,在學習新的信息的時候,腦會發生一系列的物理和化學變化。這種變化主要發生在神經通路上。當有新的刺激通過感覺系統傳入大腦,大腦的神經元就會發生生化反應,大腦神經之間的聯系就會增多。也就是說,原本孤立的兩個神經元可能由于新的刺激互相激活,神經元之間就建立起某種聯系。如果這種刺激持續出現,那么這兩個神經元之間的聯系也就會逐步穩定下來,這就形成了記憶,產生了學習效應。正如通過鍛煉可以促進肌肉生長一樣,勤用腦也可以促進腦功能的發展。雖然學習不會增加腦細胞的數量,但是,它可以改變腦細胞的大小,使其樹突更加茂盛,形成更復雜的神經聯系網絡。這就是聰明的真正奧秘。
4.大腦的潛力有多少。在總數約為140億的人腦細胞中,經常處于活動狀態的只有十幾億,僅占腦細胞總數的8%左右,90%以上的腦細胞處于相對靜止或睡眠狀態。因此,人腦蘊藏著巨大的潛力。有人曾作過一個形象的比喻:如果一個人一生勤奮好學,其一生儲藏的各種知識,將相當于美國國會圖書館里藏書的50倍,即人腦的記憶容量相當于5億本書籍的知識總量。
從另外一個角度看,人的大腦神經細胞每小時大約以1000—1200個速度衰亡,如果一個人活到100歲,也只損失了10億個左右,不到細胞總數的1/10。因此,無論一個人怎樣勤奮學習,都不會填滿腦子?!澳X子不夠用”的說法是沒有科學根據的。另外,現代腦科學研究發現,人腦細胞有這樣一個特性:人越使用大腦,腦細胞的新陳代謝速度越快,大腦細胞衰亡的速度也就越慢。由此可見,人腦的潛能非常巨大,是一個取之不盡,用之不竭的寶藏。倘若我們能夠充分挖掘它,它將像核能釋放一樣,會產生巨大的能量,將會為社會創造出無比豐富的物質財富和精神財富。
二、大腦潛能的科學開發
1.保證大腦的物質供應.大腦活動需要養料和氧氣作為必不可少的物質基礎。研究發現,人腦的重量雖然只占體重的2%左右,但耗氧量卻占了全身的20%,當大腦積極活動時,耗氧量將達到全身耗氧量的33%。同時,大腦有四條輸送血液的動脈,其供血量也占全身供血量的20%,因此,別看大腦的體積小,其實它的“胃口”可不小。要想學習能夠正常、高效地進行,就必須確保大腦的物質供應。
首先,要注意平時的營養搭配,對于大腦最需要的營養,如葡萄糖、蛋白質等要能夠充分供應。
其次,我們要確保大腦工作時的氧氣供應。我們在電視里看到,在圍棋比賽中,有些選手大腦缺氧,供氧不足,需要吸氧后才能繼續比賽。所以,要想保持高效率的學習,氧氣供應最重要了。我們也會發現,同學們在課堂中學習的時間長了,常常會感到大腦昏昏沉沉,身體疲乏,大腦活動能力下降,記憶力減退,這也是缺氧的一個表現。為了確保大腦活動的供氧,要經常保持學習場所的通風,或者到空氣新鮮的地方學習。在學習一段時間以后,到室外呼吸新鮮空氣。只有始終讓大腦維持充足的氧氣供應,才能減少疲勞,確保大腦健康,進而提高用腦的效率。
再次,定期運動,使血液充氧,這是一種積極的大腦保健方式。
2.合理安排學習時間
(1)飯后休息:剛吃過飯,消化系統需要耗費大量血液以便消化食物。如果飯后馬上學習,會導致我們的大腦供血明顯不足,大腦的活動能力也會下降,同時還會對消化系統的活動產生不利影響,長此以往,可能會導致消化系統疾病的發生。所以,飯后適當休息,不僅有利于消化食物,保證營養的供應,也有利于保護大腦和消化系統。
(2)勞逸結合:大腦在長時間工作之后,大腦血液中會積累很多的代謝物,他們嚴重影響到大腦的活動效率。為了保護大腦,我們需要休息休息,呼吸呼吸新鮮空氣,從而減緩大腦的緊張程度。
3.科學安排學習內容與方式
人在從事學習活動時,大腦皮層相應區域的細胞即處于興奮狀態,其它區域細胞則處于相對抑制狀態。然而大腦細胞的興奮和抑制是相互交替進行,這是大腦的自我保護功能。所以,為了使大腦某一區域的神經細胞不因為單調地、長時間地從事一項學習活動而過度疲勞,我們需要改變學習活動的內容,使大腦其它區域的細胞處于興奮狀態,從而使原來的活動的大腦細胞處于休息狀態,這不僅可以保護大腦,減少大腦的疲勞,更可以提高學習效率。
那么我們怎么做呢?(1)文理交叉學習:比如學習了一段時間數學后,學習語文,然后再學習英語等等。(2)動靜結合:學習一段時間以后,稍許運動,有助于調節大腦的緊張狀態,改善大腦的血氧供應。(3)多感官結合:不同的感官使用的是不同的大腦區域,多感官結合可以使大腦皮層各個區域交替得到休息,更重要的是,多感官學習可以使學習更有效,記憶更牢固。
4.保持良好的學習情緒
研究表明,適度的情緒興奮性會使人的身心處于最佳活動狀態,能促使他積極地行動,從而增進行為的效率。比如,大笑可以使血液中釋放更多的內啡呔,它使人們感到精神歡快,同時可以增加大腦的氧氣供應,從而激活大腦。所以,我們要始終注意調整自己的情緒,當學習充滿樂趣時,學習是最有效的。我們也可以通過增加對學習意義的認識,增加學習動機,來保持良好的學習情緒。