文/James Shreeve

譯/srrsh

智慧的腦更大

每天，Glen McNeil要花上六七個小時，騎著摩托車，車把手上掛著地圖，在倫敦的大街小巷轉(zhuǎn)悠。他今年28歲，是個知識豐富的孩子，他要接受為期一年的培訓(xùn)，以像他父親那樣，獲得“綠牌”，而成為倫敦出租車司機。

如果McNeil實現(xiàn)了他的夢想，他的大腦會變得稍微大點，至少，海馬回會變大些。“海馬回”是大腦中一個形似海馬的的結(jié)構(gòu)，屬于腦神經(jīng)的邊緣系統(tǒng)，這部分神經(jīng)主管記憶和學(xué)習(xí)，包括處理周圍環(huán)境的空間關(guān)系。倫敦大學(xué)的科學(xué)家們2000年發(fā)表的一個磁共振研究報告表明，倫敦出租車司機的海馬回后部比常人的體積要大些，這徹底反駁了既往認為成人大腦不再生長的觀念。但是，腦神經(jīng)的這種額外收獲并非無需付出代價，一般來說，這些出租車司機的海馬回前部比其他人小些，這表明為努力增加腦海中地圖的儲存，其它鄰近的神經(jīng)需付出代價。

假如成人的海馬回能繼續(xù)生長，那么大腦的其它部位是否也會呢？根據(jù)最近德國的一項研究，玩雜耍三個月后，視覺和運動皮層的灰質(zhì)會有所增加。而當(dāng)新近接受培訓(xùn)的雜耍學(xué)員停止訓(xùn)練后，那些增大的區(qū)域又縮回去了。并且，無論是針對出租車司機的研究，還是對雜耍學(xué)員的研究，都不能區(qū)分出腦組織體積增加是由于現(xiàn)存神經(jīng)聯(lián)系的增加，還是神經(jīng)元數(shù)量的增加，或者，最難說清楚的，是否實際上有新的腦細胞發(fā)生出來——直到最近，人們都認為這是頗為荒謬的。在1998年，加州的La Jolla城Salk學(xué)院的Fred H.Gage在他的研究中顯示，在成人海馬回有新生細胞。Gage相信，大腦中普遍存在的干細胞可以發(fā)育成有功能的新的神經(jīng)元。對于這些神經(jīng)再生的深入研究，可以對老年癡呆癥、帕金森病等其它神經(jīng)變性疾病提供治療的希望。

與此同時，Glen McNeill已經(jīng)對他自己的海馬回有了更深入的訓(xùn)練。他已經(jīng)通過了倫敦街道的三套考試，這證明了他對這里非常熟悉。

“最后是弄清楚城郊，”他用那濃厚的Cockney口音說，“通過那個考試，我就能拿綠牌了。”

你的面孔

40年前，加州大學(xué)洛杉磯分校的心理學(xué)家Paul Ekman，對新幾內(nèi)亞的頭人出示了一些有不同表情的美國人的照片。盡管大多數(shù)頭人都從沒見過西方人的面孔，他們還是很容易地辨認出憤怒、高興、沮喪、厭惡、害怕和驚奇（這最后二者的確是有點難以區(qū)分）的表情。當(dāng)Ekman反過來，對西方人出示不同新幾內(nèi)亞的頭人表情照片時，辨識也是準確無誤的。Ekman這一經(jīng)典研究，有力地說明了人類感情的面部表情，是跨種族無國界的，這一想法也是查爾斯達爾文首先提出的。

據(jù)Ekman說，這六種情緒（包括輕蔑）是人類共有的，是為了令人們對可能影響我們利益的各種情況作出迅速反應(yīng)。引發(fā)這些表情的某些因素，也是所有的人都共有的。例如，突然侵入你的領(lǐng)地，會引起你害怕的表情。但大多數(shù)表情形成的誘因是后天習(xí)得的。新收割的干草氣味，對某人來說可能勾起他暑假時鄉(xiāng)間田園詩意般的感受，而對另一人則是被迫長時間勞作于田間的痛苦情緒。并且，這種情緒關(guān)聯(lián)一旦形成，就很難，甚至不能再改變。

“情緒是大腦中最不易改變的部分，”Ekman說。但是我們能學(xué)會更好地控制自己的情緒。例如，我們表示出某種情緒，到我們可以自我意識到自己出現(xiàn)這情緒的時間——Ekman稱此段時間為“不應(yīng)期”。我們?nèi)绻茏晕覚z查這種情緒是否合適，然后把這種認識的時間變得更短些，那就是控制情緒了。縮短不應(yīng)期的方法之一，就是知道那些誘因可以引起我們的情緒變化。

害怕什么？

那是一片叢林，或者過去是叢林。史前的環(huán)境使我們的大腦害怕蛇的滋滋聲、野獸的咆哮聲、大行鳥類的俯沖聲、以及其它的各種自然界的威脅。從那各種威脅下逃生的人生存下來了，而那些對威脅心存疑慮的人——可能那條蛇并無敵意吧？它為何卷曲成那樣呢？——沒能活下來。

自然選擇在很久以前就令靈長類動物的大腦對那些威脅作出恐懼的反應(yīng)。另一方面，實驗表明，從未在自然狀態(tài)下見到過蛇的，在實驗室長大的猴子，在看到一個小猴子快樂地和一條長達3.4米的蟒蛇一起玩耍的照片后，并不顯示出警覺的樣子。那么，害怕蛇，是先天就有的還是后天形成的？

上世紀80年代，在威斯康星-麥迪森大學(xué)進行的一系列研究中，研究人員對照了實驗室飼養(yǎng)大的猴子和自然界野生的猴子對一系列情況的反應(yīng)。實驗室養(yǎng)大的猴子在看到自然界的野生猴子對蛇感到恐懼后（無論是通過看錄像或?qū)嵉噩F(xiàn)場演示），實驗室的猴子也顯示出對蛇的恐懼。但是，當(dāng)剪輯的錄像顯示出野生的猴子對花草害怕時，實驗室的猴子看過后并不表現(xiàn)出害怕花草。這就是說，在靈長類的大腦中，的確銘刻著那些可能傷害我們的自然現(xiàn)象，對那些無害的情形，后天也不易習(xí)得。但那些可能的威脅，也需要后天的經(jīng)歷來激發(fā)，正如實驗室的猴子從其它猴子害怕蛇那里習(xí)得的，小孩子看到其它人害怕蛇，那么他也很快變得對蛇害怕了。

在最近的研究中，科學(xué)家們在大腦中追蹤產(chǎn)生恐懼感的神經(jīng)通路，那是在大腦中像小杏仁一樣的結(jié)構(gòu)，稱“杏仁核”。它將用兩種途徑將危險的感知轉(zhuǎn)變成行動。

我們的大腦皮層不斷地接受來自眼睛、耳朵和其它感受器官傳入的大量信息。此信息通路之一向杏仁核發(fā)送經(jīng)過高級皮層處理的詳細的信息，杏仁核對恐懼或其他情緒因素加速處理，而對其它不重要的信息暫時擱置一下。就好象你一邊開車一邊聽著廣播新聞，而你前面的車剎車減速，你的注意力會迅速轉(zhuǎn)移，大腦發(fā)出令你的腳移向剎車踏板的指令，而把正在聽的新聞完全丟在一旁。其次，更快的一個通路，是將未經(jīng)處理的從感受器傳來的原始信息，通過皮層下通路直接送到杏仁核，完全不經(jīng)過大腦皮層。如果你的前車是在狂亂中緊急剎車，這個更原始的通路會讓你下意識地猛踩剎車——在這些危險信息還沒有上傳到皮層使你進行有意識到行為之前。你大腦中這幾毫秒的差別令你作出的反應(yīng)，就是生死之別。

孤獨的天才

15歲的Tito Mukhopadhyay在床上，蹲在他媽媽身旁，雙手亂拍亂舞。這種姿勢，加上他避免眼神交流，喉嚨里不斷發(fā)出的含混不清的咕嚕聲，是典型的患有嚴重自閉癥的征象。但Tito并不是不會說話。有人問他，為什么雙手揮舞不停，

“我知道這看起來有些與眾不同，”他回答說，一邊還用鉛筆在紙上亂畫，“我習(xí)慣這樣，讓我感覺自己在飄散。”

最初，他被診斷為智力減退。他生于印度，他媽媽帶他看過一個又一個的醫(yī)生，企圖找到孩子的異常行為和語言障礙的原因。經(jīng)過了各種近乎無情的，有時是非正統(tǒng)的訓(xùn)練，他媽媽終于為孩子打破了交流障礙，最初是用鉛筆在他手上輕敲，后來終于教Tito學(xué)會了加法和減法，文字閱讀，甚至能以書寫交流。因為他母親的努力，在那些低功能的自閉癥患兒中，Tito成了非常罕見的，能非常清楚地描述自閉癥患兒內(nèi)心狀況的人。

Tito非凡的自傳揭示了比他實際年齡要成熟得多的個人感受和智力水平。他在8-11歲時寫下《寂靜的深處》一書（于2000年在英國出版，2003年美國出版，書名改為《心靈之樹》）。在書中，按時間順序，他寫下了早年試圖努力處理來自他身體各處的錯亂的感受，以及他為控制身體和行為做出的巨大努力。他記下了兩個不同的“自我”，一個是思考的自我“充滿了學(xué)習(xí)和感受”，另一個是行為的自我“怪異并且充滿行動”，對此他無法控制，因為這二個自我分屬不同個體。“這二個‘自我’各自獨自存在，互不相連。”

“Tito最大的成就不是克服自閉癥，”加州大學(xué)洛杉磯分校的神經(jīng)科學(xué)家Michael Merzenich說，他深入地研究Tito這個病例，“在他的大腦中，仍有些混亂的神經(jīng)沖動。”這些混亂的東西是從哪里來的？毫無疑問，基因遺傳對此類情況起一定的作用。在那些后來發(fā)展成自閉癥的嬰兒，其大腦在他一歲時也經(jīng)歷了快速的生長，這與把神經(jīng)沖動送到白質(zhì)的細胞過度產(chǎn)生有關(guān)。

倫敦大學(xué)的研究人員Chris和Uta Frith已經(jīng)確證，有一組神經(jīng)結(jié)構(gòu)——其一在我們的眼睛之上，其二在耳朵附近，其三在大腦頂部——那就是能讓我們推斷出其他人在想什么并使我們的行為與周圍其他人協(xié)調(diào)。而患有自閉癥和Asperger綜合征（另一種輕度自閉癥）的人，這些區(qū)域的神經(jīng)活動較少。大腦的其它部位，如杏仁核和海馬回，可能也與此疾病相關(guān)。目前對此尚存疑問：一個有如此之多的癥狀和病理的疾病，僅有一個如此單純的原因。

“別人都覺得我很怪，”Tito寫道，“醫(yī)生們用不同的術(shù)語來描述我，我也覺得奇怪。”

絕對音高

音樂是大腦與生俱來的。世界上沒有哪個民族沒有音樂，我們的大腦因音樂而興奮，被其魔力所感動。但是，絕對音高——一種不需要與其它音相聯(lián)系，就能確定某一音的音高的能力——是非常少見的天賦，在西方社會，只有萬分之一的人有這種能力。

就像我們所有的人一眼就能看出，消防車是紅色，天空是藍色一樣，有絕對音高能力的人，毫無困難地一聽就知道那個聲音是降E，或者是升G。在音樂家，有此天賦似乎并不奇怪，莫扎特有，貝多芬也有。但這種能力是怎么來的？

有研究人員認為，這種能力也不是那么少見。加州大學(xué)圣迭戈分校的研究人員發(fā)現(xiàn)，那些說有聲調(diào)語言的人，如中文普通話，越南語，都有某種形式的絕對音高能力，例如，能在幾天后用同樣的音調(diào)重復(fù)幾天前曾說過的詞語。另一個研究發(fā)現(xiàn)，紐約州，羅切斯特市Eastman音樂學(xué)校，有7%的非亞裔一年級學(xué)生具有絕對音高，而在亞洲的北京的中央音樂學(xué)院則有63%的學(xué)生有此能力。

絕對音高也不僅僅和語言有關(guān)。不是所有的說有音調(diào)語言的人有此能力，有絕對音高能力的人也不都說有音調(diào)語言。日本人有絕對音高的比歐洲人多，但日語并非有音調(diào)的語言。可能亞洲人在這方面有遺傳傾向，但這對日本人來說，更可能的解釋是他們較早接受音樂訓(xùn)練，如那些接受鈴木教學(xué)法的小提琴演奏者們。

嬰兒也知道

嬰兒的大腦里在想什么？當(dāng)然，嬰兒不能直接與我們交流思想，甚至因為磁共振（MRI）那嚴重的噪音和狹小的空間，嬰兒不愿意躺在MRI的機器里讓研究人員看看他們的大腦。在倫敦大學(xué)Birkbeck的腦和認知發(fā)展中心的嬰兒實驗室，Jordy Kaufman用一種直接的方法去“閱讀”嬰兒的內(nèi)心。

Kaufman用一個裝滿電極的頭盔戴著六個月大的孩子頭上，記下他們在看一段火車消失在隧道里的卡通片時腦部的電活動。

傳統(tǒng)的行為研究顯示嬰兒的大腦缺乏感受物體存在的能力：當(dāng)某個物體突然從嬰兒的視線中消失時，嬰兒的表現(xiàn)顯示他認為這東西就不存在了。但是嬰兒實驗室，從高科技的頭部網(wǎng)狀電極記錄下來了，當(dāng)嬰兒看到火車消失時，右側(cè)顳葉有大量的電活動，這與成人在腦中想象一個視線中沒有的物體所發(fā)生的電活動類似。當(dāng)抬高隧道，顯示其中并無火車——與腦中想象的物體仍存在發(fā)生矛盾——電活動范圍向上方移動，表明嬰兒試圖保留其腦中的火車印象，盡管視覺中已經(jīng)不存在了。

這意味著物體恒存性是在大腦中預(yù)置的嗎？的確可能。但是Kaufman希望能看見認知的發(fā)育過程，是在大腦這塊肥沃的土地上由先天的自然和后天的培養(yǎng)所成，因為嬰兒的內(nèi)在傾向性引導(dǎo)著他去尋求外在的經(jīng)歷，然后用這種后天培育的過程，調(diào)節(jié)其特定的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

例如，喜歡盯著臉看是似乎是大腦的原始區(qū)域存在一種先天的內(nèi)在本能。嬰兒實驗室的Hanife Halit已經(jīng)證明，在嬰兒生活的第一年中，其高級的顳葉皮層就專一地發(fā)展了對面部識別的功能，實驗發(fā)現(xiàn)，嬰兒先是對正放和倒置的猴子和人臉照片都有反應(yīng)，后來，僅僅對正放的人臉有反應(yīng)。正常的嬰兒也會喜歡那些背對著相機而回眸看的那些臉部照片，而緘默癥的孩子則不喜歡。Halit推測，假如沒有內(nèi)在的對面部認知的傾向性，嬰兒的大腦就不能以增加社會交往來引導(dǎo)其正常的發(fā)育，這會導(dǎo)致對社會環(huán)境刺激的全然漠視——這就是自閉癥的標志之一。

可改變的神經(jīng)通路

自上世紀80年代至今，人類的大腦都被認為是一臺生物計算機，正如一個科學(xué)研究人員所說，“如同腎臟泌尿，腦子冒想法。”我們知道，人類大腦比計算機硬件要復(fù)雜得多，其對外周環(huán)境的每次感知和行為的可塑性和流暢性都不是計算機能比擬的。

在過去的10年中，Alvaro Pascual-Leone在盲人進行的對神經(jīng)可塑性的研究已經(jīng)有令人矚目的結(jié)果，他現(xiàn)在是哈佛大學(xué)波士頓Beth Israel醫(yī)院的神經(jīng)科教授。

在上世紀90年代早期，Pascual-Leone和他的同事們在國立健康研究所（NIH）顯示，成年盲人學(xué)習(xí)盲文時，負責(zé)感受手指傳入觸覺的那部分大腦皮層區(qū)域明顯擴大。在1996年，研究人員有了更驚人的發(fā)現(xiàn)，盲人用于閱讀的手指，不僅激發(fā)了體感運動皮層（感受觸覺的那部分），而且還同時激發(fā)了大腦枕葉的視覺皮層。

難道在成年盲人，神經(jīng)聯(lián)系穿過大腦，到達因為沒有受到刺激興奮而沒有發(fā)揮作用的視覺皮層？Pascual-Leone對有正常視力的人進行實驗，把他們的眼睛完全遮蓋連續(xù)五天，實際上，僅在兩天后，當(dāng)這些受試者用手指辨讀盲文時，功能磁共振就顯示了他們的枕葉皮層有興奮活動，甚至在聽到別人讀出詞語或說話時，也有同樣的結(jié)果。兩天時間，幾乎不可能讓神經(jīng)從觸覺或聽覺中樞生長到枕葉的視覺中樞。但在遮蓋眼罩除去幾個小時后，視覺皮層就又變回到只對眼睛的傳入有興奮反應(yīng)了。

因此，是什么原因使得大腦突然具備了“看”手指的觸覺和耳朵的聽覺？Pascual-Leone認為，視覺皮層和觸覺、聽覺皮層原本就有聯(lián)系，只是當(dāng)眼睛正常工作時，這種潛在的聯(lián)系并不發(fā)揮作用。而當(dāng)眼睛不再接受視覺直接傳入時，為獲得同樣信息，僅次于視束-枕葉通路的聯(lián)系即開始發(fā)揮作用。

“真是有挑戰(zhàn)性，我們還以為大腦不會形成那種形式的感知，”他說。看來，100多年來，神經(jīng)病學(xué)家們所說的視覺皮層不僅僅是對眼睛傳入信號進行分析，這塊區(qū)域的功能應(yīng)該定義為“對空間關(guān)系進行分析”的皮層，因為無論這種信號是從何種途徑而來，它都能對其進行這樣的處理。

表達過度癥

無論在那天早晨，波士頓麻省總院的神經(jīng)科醫(yī)生Alice Flaherty，都會在清晨四點半鐘，坐在她的電腦前開始寫作。白天，她可能隨手會在一張紙片、廁紙、手術(shù)衣上寫點東西。甚至，假如沒有可以寫的地方時，她會寫在自己的身上。為了在洗澡時能記下突然冒出來的好點子，她會浴室里放一支可以在墻上寫字的防水蠟筆。在她的自行車上，也永遠放著鋼筆，以便記錄騎行中爆發(fā)的靈感。

Flaherty的這種強迫寫作的行為或許也是一種樂趣。那是在1998年，她雙胞胎在尚未出生便遭夭折，這種巨大痛苦后來慢慢導(dǎo)致了這種強迫記錄現(xiàn)象。Flaherty患上了這種稱為多寫癥（Hypergraphia），一種以不可抑制的“寫作、寫作、再寫作”為特征的躁狂現(xiàn)象。她后來寫出大量的文章，比原來多出了20倍。這種不能抑制的寫作欲望甚至使她在半夜醒來時，在黑暗中也不停地涂寫著，以至于她身邊堆滿了凌亂涂寫的字條。后來，這種情況在她雙胞胎女兒出生后，再次發(fā)作。她的兩個女兒現(xiàn)在已經(jīng)5歲了，非常健康。

Flaherty對多寫癥的專業(yè)研究和個人興趣終于使她寫了本關(guān)于此病癥的書，這或許是意料中的事。她認為自己這種情況是由于懷孕和生產(chǎn)期間內(nèi)分泌激素極度紊亂的結(jié)果，而臨床上更常見的，是產(chǎn)后嚴重的抑郁癥及其它的情緒精神障礙。這種多寫癥常與顳葉癲癇相伴發(fā)，后者也可導(dǎo)致過度沉湎于宗教，認為即使最瑣碎的小事也有其強烈的宗教意義，或體現(xiàn)高度的宗教追求。多寫癥的患者雖然有自我強迫地寫作行為，但并非在寫作上有什么天賦。Theodore Kaczynski（筆名Unabomber）的激烈的詛咒行為就是一個典型。（此人為美國一個罪犯，曾就讀于哈佛大學(xué)和Michigan大學(xué)獲數(shù)學(xué)博士學(xué)位，后隱居一偶，并在其后的17年間不斷郵寄郵件炸彈等——譯注）。

然而，顳葉在多寫癥的中所起的重要作用，為我們研究人們的創(chuàng)造能力、或文學(xué)創(chuàng)作的神經(jīng)基礎(chǔ)打開了一扇窗口。據(jù)大多數(shù)研究結(jié)果，右側(cè)大腦半球是主管創(chuàng)造力的，左側(cè)是邏輯思維和反映客觀認知的。這種說法雖然有根據(jù)，但是也過于簡單化了。Flaherty在她的書《深更之疾——寫作的動力、書寫中樞、和腦的創(chuàng)造性》中說，創(chuàng)造性的更重要部分源于顳葉、額葉與邊緣系統(tǒng)的聯(lián)系，邊緣系統(tǒng)是大腦更初級的、主管情緒的部分。額葉對于提供思維的判斷力和思維的靈活性起主要作用（這就是天才的思維基礎(chǔ)），而顳葉和邊緣系統(tǒng)對思維過程的推動力和動機作用更大，F(xiàn)laherty認為創(chuàng)造性動機比天才本身還重要。這不僅僅針對寫作而言，所有的創(chuàng)造性活動均出于此。

“要成為一個有創(chuàng)造力的高級棋手，”她說，“對下棋的熱愛，每天玩上十幾小時，對大腦來說，這比學(xué)習(xí)什么定勢招式更重要。”

精神狀態(tài)

2500年來，佛教徒用嚴格的訓(xùn)練方法，使其精神狀態(tài)遠離破壞性情緒，而傾向于關(guān)愛同情、高興喜悅的態(tài)勢。被一系列說明大腦可塑性的新證據(jù)所激勵，西方的神經(jīng)科學(xué)研究人員們對“沉思冥想是否能徹底改變大腦”的問題，產(chǎn)生了濃厚的興趣。

過去幾年中，威斯康星-麥迪遜大學(xué)的Richard Davidson和他的同事們研究西藏喇嘛的大腦，在冥想狀態(tài)和非冥想狀態(tài)時的活動。在前些時候，該研究小組的結(jié)果已經(jīng)顯示，容易發(fā)生不良情緒的人，右側(cè)大腦半球前額葉皮層有特定的持續(xù)性活動，而在那些脾氣溫和，積極向上的人，其電活動卻在左側(cè)前額葉皮層。當(dāng)Davidosn在一個深諳冥想之道的老年西藏喇嘛身上做實驗時，該喇嘛的基礎(chǔ)電活動比既往任何一個受試者更多地在左側(cè)大腦。據(jù)此實驗結(jié)果，這位喇嘛是世界上最高興的人。

Davidson最近檢測了一些志愿者的前額葉電活動，他們來自威斯康星州高科技公司。其中一組接受了八周的冥想訓(xùn)練，對照組則沒有。所有的受試者均接受過流感疫苗注射。

在實驗結(jié)束時，那些經(jīng)過冥想訓(xùn)練的人，其電活動明顯偏向左側(cè)，即“更高興的”前額葉皮層。冥想組的人對流感疫苗的免疫反應(yīng)也更好，這表明冥想訓(xùn)練不僅改善精神狀態(tài)，對機體健康也有良好的作用。

在仔細觀察了解像Davison那樣的西方認知科學(xué)家的研究的結(jié)果后，DA LAI喇嘛親口說，“你不一定要成為佛教徒，人人都能擁有安靜的心靈和有意義的生活。”

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