近年來，對神經可塑性的研究有很多令人驚喜的發現。這些發現為我們提供了一些如何更好地重塑大腦的方法。
▵圖源：experiencelife.com
1969年，《自然》（Nature）雜誌刊登了一篇頗具科幻意味的論文。文中介紹了一種神奇的儀器——能讓盲人“看”得見。
儀器的椅背上有400個（20x20）觸覺刺激點。當攝像機將視覺圖像傳送到計算機，計算機再把信號傳送到這些可直接接觸背部皮膚的刺激點時，盲人可以確定視覺對象的位置、相對大小、形狀、數量，甚至能“跟蹤”移動的目標。
當時參加實驗的有6位盲人，他們都學會了如何分辨電話，即使電話有一半被花瓶擋住；甚至學會了辨識當時的超模Twiggy。
▵沒錯，就是這臺儀器
這臺儀器是由神經可塑性的先驅保羅·巴赫－利塔（Paul Bach-y-Rita）和同事共同研製的，採用的是“觸覺－視覺轉換系統”。
為什麼保羅被稱為神經可塑性的先驅呢？當時他質疑“鐵板釘釘”的定論（成年後，大腦不會發生變化），卻認為大腦的神經具有可塑性，“任何可以被測知的事物都能被送到大腦。只要我們能把信息送到，大腦就能學會如何使用它。”
後來，保羅有了更多同盟軍，神經可塑性也成為神經科學的熱門研究領域。
一、什麼是神經可塑性
我們的大腦真的很神奇。一些病人在經歷中風或其他腦損傷後，卻能意外恢復。其中一些故事唯一的解釋似乎就是魔法。
儘管這看起來確實令人費解，但科學家們在過去幾十年裡一直在努力研究這些案例，並找到了魔法背後的解釋：
神經可塑性。神經可塑性被發現之前，科學家認為我們的大腦結構經過千百萬年的狩獵演化固定下來了。而神經可塑性的研究告訴我們大腦可以改變。其改變的方法有兩種：模塊之間神經迴路的精緻改變，以及原始打獵-採集大腦模塊的改變。（可塑性中的常識是：一個區域或大腦功能的改變會流動到整個大腦，改變跟它聯結的模塊。）
▵一位68歲老人腦組織的年輕神經元發出紅光｜圖源：LLORENSLAB
說了這麼多，到底什麼是神經可塑性？它指的是大腦神經元在我們一生中不斷改變其結構和功能的內在和動態能力。或者，如神經心理學家Celeste Campbell博士所說：
“它指的是由於我們與環境的相互影響而在大腦中發生的生理變化。從大腦開始在子宮裡發育到我們離世的那一天，大腦神經元之間的連接會根據我們不斷變化的需求而重組。這一動態過程使我們能夠學習和適應不同的經驗。”
大腦與計算機截然不同。計算機是按照一定的規格製造的，並定期進行軟件更新，而大腦除了可以進行“軟件”更新外，還可以進行“硬件”更新。
早期的研究人員認為，神經元的新生在出生後不久就停止了。但今天，人們已經認識到，大腦能重組通路、建立新連接，在某些情況下，甚至可以再生新的神經元。
二、年齡是神經可塑性的關鍵
在我們一生中，除了學習、經驗、遺傳、大腦受損等因素外，年齡可能是大腦改變的最重要因素。
01. 5歲前是大腦的高度可塑期，重複是學習和熟練掌握的關鍵
神經可塑性在我們生命的前5年是最強的。在這個關鍵時期，神經元會以驚人的速度形成連接。有研究表明，出生時，嬰兒大腦中的每個神經元有約7500個連接；到2歲時，兒童大腦神經元的連接數量是成人的兩倍多。
在這個高度可塑性的時期，兒童能極其輕鬆地學習，並可以通過在社會環境中的觀察、沉浸和互動來獲得新技能。
不過需要注意的是，在這個關鍵時期，兒童需要接受基本的社會經驗和多感官刺激 ，否則可能會在以後的生活中無法獲得更高級的技能和能力。
▵圖源：Harvard University
此外，大腦的可塑性程度會在人生的前5年呈指數下降，之後又穩步下降，這既反映了神經連接形成率的下降，也反映了未使用的神經連接消失率的上升。
這些神經變化的速度和時間跨度在大腦的不同區域有所不同，大腦的感覺和語言區域成熟得更早，在以後的生活中改變的可能性也就更小。
5歲前是關鍵期，也是敏感期。神經連接通過反覆使用可以變得更牢、更持久，反之則會減弱或消失。因此，重複是學習和熟練掌握的關鍵。
▵圖源：Pixabay
02. 兒童早期和青少年時期，大腦執行功能將有明顯發展
在兒童、青少年和成年早期，大腦前額皮層（prefrontal cortex，PFC）有顯著的可塑性，它會與其他腦區形成廣泛的聯繫，以發展更高的認知功能和技能。這些認知功能和技能統稱為執行功能。
在兒童早期和青少年時期，大腦執行功能技能的高級區域將經歷明顯的可塑性時期。
反映這種可塑性的基本過程被心理學家唐納德·赫布（Donald Hebb）恰當地描述為：“一起放電的神經元會互相連接；反之連接消失。”
03. 成年後，學習將變得比童年時吃力；擺脫壞習慣也越難
在整個生命週期中，形成新的神經連接所需的努力隨著時間的推移而增加。
童年時的大腦就像還沒沾水的海綿，能更快“吸收”新的東西；而成年後，大腦就像在水裡泡過的海綿，想“吸收”更多新的東西就變得困難起來。
這就是說，成人必須付出比童年時更大的努力去學習新的東西。而且成年後，改掉壞習慣也會變得越來越難。因此，如果我們想學習一項新的技能或擺脫一個不好的習慣，最好儘早開始。
關於新技能的學習，有必要補充一下：要想掌握一門新技能，是要花費一定時間的。美國科學家帕斯科-里昂用盲人讀點字的實驗向我們揭示到：想要掌握一門技能，要持續6個月才會有效果。短暫的突擊，只是暫時強化現有的神經突觸聯結，很快又會消散。若想形成新的神經迴路聯結，保持學習效果，產生永久性的全新結果，需要日日月月，至少持續6個月。因此，不要相信市面上各種21天速成法的宣傳。持續積累、不斷學習才是正事。
回到大腦和年齡的話題：
在我們成年的中後期，大腦在結構和功能上會繼續變化。大多數正常的、與年齡相關的神經變化表現為認知能力下降，這會影響諸如注意力、學習、記憶和思維等能力。
04. 童年時的社會心理壓力造成的不利影響，可能會伴隨一生
壓力也會改變我們的大腦。
在長時間的壓力下，杏仁核（情緒處理中心）就會異常活躍 。“戰鬥或逃跑”的應激反應會激活較低水平的神經通路，引導我們大腦的可塑性，有利於適應生存模式下的生活。應激反應指各種緊張性刺激物引起的個體非特異性反應，包括生理反應和心理反應。
童年時期的社會心理壓力，如貧窮（關於貧窮和大腦關係，請閱讀《貧窮會限制人的想象力？很遺憾，是的》）、父母離異、情感疏忽、身體虐待或性虐待等，都會對前額皮層的發展產生不利影響。
▵圖源：Pixabay
另外，處於慢性壓力（人們長期處在一種高負荷狀態下出現的壓力）下的我們會變得焦慮，可能會長期掙扎，也可能會在學校、工作和人際關係中遭遇困難和失敗。
成年後再想讓心理健康可能是一個挑戰，甚至被認為是無法實現的。因此，一定要關注兒童的心理健康。
三、如何利用神經可塑性重塑大腦
既然大腦具有可塑性，那有沒有什麼辦法能幫助重塑大腦？
近年來，對神經可塑性的研究有很多令人驚喜的發現。這些發現為我們提供了一些如何更好地重塑大腦的方法：
- 間歇性禁食：能增加突觸適應性，促進神經元生長，改善整體認知功能，降低阿爾茨海默病、帕金森病等神經退行性疾病的風險。
- 旅行：豐富的環境（充滿新鮮感和挑戰、能讓人集中注意力）對促進神經可塑性至關重要，並且可以在幼兒和年輕成人的“關鍵學習期”結束很久之後促進神經元再生和提高大腦對環境的適應性。
- 旅行可以讓大腦接觸到新的刺激和新的環境，這有助於開啟新的神經通路、提高大腦活躍度。
- 使用記憶訓練設備：記憶訓練可以增強額-頂網絡（Prefrontal Parietal Network）的連通性，幫助減少一些因年齡造成的記憶喪失。
- 學習樂器：可以增加各腦區之間的連接，幫助形成新的神經迴路的連接。
- 閱讀小說：增加和增強不同腦區之間的連通。
- 擴大詞彙量：激活視覺和聽覺過程，增強記憶提取能力。
- 創作藝術作品：增強大腦處於清醒的休息狀態（例如在做白日夢和心智遊移的時候）的連通性，可以促進內省、記憶、移情、注意力和專注。
- 跳舞：降低老年痴呆症的風險，增強神經連接。
- 睡眠：促進新突觸的形成，增強記憶。
在技術飛速發展的當今，每天都有新的發現挑戰我們對大腦的認識。希望這些新發現能幫我們更好地瞭解大腦、重塑大腦，生活得更美好。
最後，歡迎把這篇文章分享出去，讓更多人瞭解：大腦可以重塑。
*文 | 沉默的阿基米德
*節律實驗室出品
1. Vision Substitution by Tactile ImageProjection, Published: 08 March 1969, Nature.
2. Intermittent fasting attenuates lipopolysaccharide-induced neuroinflammation and memory impairment.
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