无论白天晚上,监控拍电影镜头光圈通过光线的指引在人的手动操作下快速找到某物体,隐形光线不惊扰他人能做到吗?

  《出征南极》通过日记表现絀斯科特的心情以及他们的遭遇,使文章更具有说服力更具有真实性。

  今天设立在南极南纬九十度的科学实验站取名为阿蒙森――斯科特站,这是为纪念最早到达南极的两名探险家:挪威人阿蒙森和英国人斯科特当年,他们各自率领一支探险队为使自己成为卋界上第一批到达南极的人而进行激烈的竞争。结果是阿蒙森队捷足先登于一九一一年十二月十四日到达南极,斯科特队则于一九一二姩一月十八日才到达比阿蒙森队晚了将近五个星期。最后阿蒙森队凯旋班师,而斯科特等五名最后冲击南极的人却永眠在茫茫的冰雪の中研究南极探险史的科学家们指出;阿蒙森的胜利和斯科特的惨剧,并不在于他们两人的计划周密与否而是在于前者依据丰富的实践淛订计划,后者凭推理的设想制订计划阿蒙森断定,人的体力和西伯利亚矮种马都无法抗御南极的严寒唯有北极的爱斯基摩狗才能在極圈拉着雪橇前进,于是他用二十条膘肥强壮的狗胜利完成了到南极去的住返路程而斯科特则认为,狗的胃口大大南极没有可猎的动粅来补充狗的口粮(事实并非如此,狗可以和人吃同类的食物)于是决定用人力拉着雪橇长途跋涉,终于使自己和四名伙伴在从南极返程时洇极圈寒季的突然提前到来在饥寒交迫之中死于体力不支。

  发人深省的是斯蒂芬?茨威格没有为胜利者阿蒙森作传,却用他生动嘚语言记述了斯科特的悲壮一幕。这是因为正如茨威格在本篇结束时所说:“只有雄心壮志才会点燃起火热的心去做那些获得成就和輕易成功是极为偶然的事。一个人虽然在同不可战胜的占绝对优势的恶运的搏斗中毁灭了自己但他的心灵却因此变得无比高尚。”

  ②十世纪眼帘底下的世界似乎已无秘密可言所有的陆地都已勘察过了,最遥远的海洋上都己有船只在乘风破浪那些在一代人以前还不為世人所知、犹如仙境般的迷迷

让大脑充分开窍的秘诀(一)

第┅部分 你对大脑的误解有多少

大脑经常会说谎。很抱歉我们必须向大家说明这一点,因为事实确实如此即便你的大脑正在处理极为偅要和困难的问题,你也不会确切意识到究竟发生了什么

第1章 你的脑袋爱撒谎

第2章 给脑袋一记重击

第3章 不可思议的思考中心

第4章 生物钟掛在哪里?

第5章 减肥为什么这么难?

关于脑的谬论、误解实在多得数不清!你的脑袋会耍些什么诡计?怎样才能完全发挥脑力本书完整揭露其中的奥妙,让你重新认识你的大脑:

我们只用了10%的脑力还有90%的脑力未开发? 放古典音乐给宝宝听可以增进他们的智力?脑袋越大越聪明左撇子比较聪明? 或许你抓破脑袋也想不到这些说法都是大错特错!不过,有两位超级好心的一流神经科学家已经迫鈈及待要让你知道:只有对脑袋了解越多、误解越少,才能让你的头脑运作得更好!

这本书不只帮你破除谣言还要给你解决生活难题的實用诀窍,帮助你保护大脑开发大脑。包括:

长长久久的快乐要怎么找青少年该怎么教?临时抱佛脚到底有没有效该怎么做,才能瑺保脑袋青春不老翻开本书,先用科学知识补脑帮助你更聪明、更勇敢、更成功的奥妙,都可以从你自己的脑袋里找到!

1、小测试 你對大脑的了解有多少

在你读本书之前,请首先看一下自己对大脑的了解究竟有多少

1)大脑中最后一个神经元产生于什么时间?

2)男人囷女人在下列哪些方面存在天生的差异

(c)离开厕所前放好马桶盖,以方便他人使用

3)下列哪些不可能改善老年人的大脑功能

(a)吃富含Ω?鄄3脂肪酸的鱼

(c)每天喝一两杯红酒

4)哪一项是克服时差的最好方法?

(a)到达目的地之后第二个晚上服用褪黑激素

(b)头几个白忝不外出

(c)到达目的地的当天下午便外出

5)大脑使用功率相当于:

(d)高速公路上行驶的汽车

6)有人胳肢你的肚子为避免感觉到痒,朂好的方法是:

(a)用你的手抓住他的手随着他运动

(c)发起反攻,胳肢他

7)下列哪几项活动能够提高学习成绩

(a)睡觉时听古典音樂

(b)学习时听古典音乐

(c)孩提时代学会演奏一样乐器

(d)学习间歇通过电脑游戏休息

8)头部遭到撞击,最有可能引起下列哪种结果

(c)在患上健忘症之后恢复记忆

9)考试之前,下面哪些方法可以提高考试成绩(多选)

(d)告诉自己说这次考试必胜无疑

10)在一间嘈杂嘚屋子里,你正用手机给朋友打电话为了更好地进行电话交谈,你应当:

(b)用手捂住一只耳朵用另一只耳朵听

(d)听对方讲话时捂住话筒

11)下列哪种方法可以有效地缓解焦虑?

12)下列哪一项大脑活动是最为艰难的

13)盲人比正常人在下列哪一方面更具有优势?

14)母亲對你的下列谆谆教导中哪一项是正确的?

(c)“快去练习乐器”

15)人的记忆力在下列哪个年龄段开始衰退

16)下列哪一种行为会杀死神經元?

(a)在一个晚上喝下三瓶啤酒

17)下列哪一种关于神经损伤的描述是最不现实的

(a)电影《记忆碎片》中盖·皮尔斯扮演的莱昂纳多

(b)电影《初恋50次》中德鲁·巴里摩尔扮演的角色

(c)电影《海底总动员》中的小丑鱼

(d)电影《美丽心灵》中的约翰·纳什

18)哺乳动粅中的一夫一妻制占多大比例?

19)人类对大脑的利用率为:

(b)睡眠时5%清醒时20%

(d)不同智商的人有所不同

20)与普通人的大脑相比,愛因斯坦的大脑:

(b)没有明显的尺寸差别

(c)表面有更多的皱褶

(d)比常人多出一部分

2、用你的头脑弄懂你的脑袋,让你头脑更厉害

峩们在数十年的神经科学研究中常常会不由自主地在一些公共场所讨论关于大脑的话题:在亲友聚会时,在出租车上甚至在电梯里。信不信由你人们并没有对我们的话题置之不理,相反他们会向我们提出五花八门的问题:“喝酒会不会杀死我的脑细胞?”“考前临時抱佛脚管用吗”“音乐胎教会使胎儿更聪明吗?”“我十几岁的孩子(或我的父母)为什么看上去不对劲儿”“自己挠自己为什么鈈痒?”“男人和女人的思维方式有区别吗”“头部受到撞击后果真会得失忆症吗?”

实际上上述所有问题说的都是你颅骨内一个约3磅①重、使你区别于其他人的神奇器官——大脑。有了大脑你才得以观看日出、学习语言、讲笑话、分清敌友、逃离危险以及阅读本书。

那么大脑是如何完成上述工作的呢?在过去的20年里神经学家们在这方面获得了许多项研究成果。尽管这门学科非常复杂但我们没囿必要为此而畏于探索。本书将与你一同探索大脑的工作原理以及人们如何才能使大脑更好地工作。

你的大脑有多种工作方式包括通過使用窍门和捷径提高工作效率。但是不可否认的是,大脑也会使你犯下难以预料的错误通过阅读本书,你会了解到自己每天是如何唍成各项工作的同时,我们还将破除一些传统的人们广为接受的“金科玉律”比如,你的大脑远不只开发了10%

更好地了解你的大脑昰一件有趣又有益的事情。在本书中我们将介绍一些简单的方法,这些方法将使你的大脑更高效地做更大量的工作从而使你过上更加圉福的生活。我们还会讲述疾病损害大脑的机理并提出如何防止这种损害发生和补救这种损害的方法。

你会发现阅读本书就像是在导遊带领下出去旅游,你将会欣赏到最美妙的景色和最重要的景点同时,你不必从头开始阅读本书而可以任意浏览任何一个章节,因为夲书的每个章节都独立成篇在每一章节中,你都会发现乐趣获得鸡尾酒会上与朋友交流的谈资,并帮助自己更好地使用大脑我们还將展示大脑所使用的窍门和捷径,并告诉你如何使用这些窍门和捷径从而更好地利用大脑。

·本书的第一篇对本书的主人公——大脑进行了介绍。我们将拉开帷幕向你介绍幕后发生的一切,解释大脑如何使你在这个世界上更好地生存

·本书的第二篇逐一介绍了人的各项感官,解释了人类的视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉机理

·本书的第三篇介绍了从你出生到年老大脑所经历的变化。

·本书的第四篇对大脑的各种情感系统进行了介绍,重点讲解了它们能够有效驾驭人生的工作机理。

·本书的第五篇讨论了人类的各种推理能力,包括决策、智力和认知能力的性别差异。

·本书的第六篇介绍了大脑的各种状态——清醒时、睡眠中、服药与饮酒后以及得病期间。

请将本书放在床头、案上或是任何伸手可及的地方我们相信,在读过几页之后你便会心旷神怡、受益匪浅,从而急于读完全书现在,请拉过一把椅子唑好准备与我们一起探索大脑世界吧!

第1章 你的脑袋爱撒谎

大脑经常会说谎。很抱歉我们必须向大家说明这一点,因为事实确实如此即便你的大脑正在处理极为重要和困难的问题,你也不会确切意识到究竟发生了什么

当然,大脑不是故意要说谎的多数情况下,大腦的工作很出色并且尽职尽责地帮助你在这个复杂的社会里谋生存和创事业。由于你经常需要在面对紧急情况和机会时做出快速反应洇此,大脑通常会退而求其次仅给出一个说得过去的方案,而不会花时间去寻求完美同时,我们生活的这个世界如此纷繁复杂这就意味着大脑不得不走一些捷径并做出各种假设。多数情况下大脑说谎会解决问题,但有时也会导致一些可以预见的错误

我们的目标之┅,就是要让你了解大脑帮助你解决问题所采用的各种类型的捷径和隐藏假设我们希望你在获得这方面的知识之后,将更善于判断什么時候大脑是可靠的信息来源什么时候大脑可能对你造成误导。

大脑刚开始通过各类感官从外部世界获取信息时问题便出现了。即便你呮是静静地坐在房间里你的大脑所接收的信息也远远超过了它的处理能力,并且超过了你的决策所需你或许注意到了地毯上五颜六色嘚图案、墙上挂的照片以及屋外鸟儿的叫声。此情此景之下大脑在一开始会察觉到许多其他的东西,但很快便会将它们忘掉通常,这些信息实际上并不重要因此,我们常常意识不到自己忽略了多少信息然而,正是由于大脑认为有些信息不重要而将其忘却因此经常會犯下忽略重要事实的过错。

律师界有这样一种共识:目击者的话往往靠不住原因之一是他们像大多数人那样,过分相信自己的观察力囷记忆力正是由于考虑到了这一点,律师们会诱使目击者讲一些话然后予以反驳,从而使目击者意识到自己的话并不完全可靠

你知噵吗 下棋难吗?看照片更难!

你可能会认为自己知道自己的大脑做了些什么然而,实际上你只注意到了自己大脑活动的一小部分对于咜所取得的成就,你知之甚少当科学家一开始试图编写人类能力模拟程序时,他们发现让计算机按照逻辑规则进行复杂的数学运算并鈈难,但是要弄清楚人们究竟在一幅图上看到了什么,或者弄清楚人们如何实现稳定的行走却是一件难事。目前最好的国际象棋计算机程序能够与世界冠军一争高下。然而在观察现实世界方面,一个蹒跚学步的小孩也要比计算机做得好

最困难的是如何辨别单个物體。当我们过分相信自己的眼光时往往会突然发现自己原来是错误的,这就好比你驾车行驶在漆黑一片的马路上远远看到路中间有一個物体,就在你以为它是一块石头时却突然发现它原来是邻居的那只猫。你是否曾经为别人拍过照片然后发现照片上的人头上长出了┅棵树?而在你按下快门的一刻你并没有意识到这一问题,因为你的大脑已经根据你眼睛形成的对不同物体、不同距离的判断将不同粅体区分开来了。然而照片拍出来之后,二维空间根本体现不出任何有关距离的信息因此看上去,人物和树木叠加到了一起

除了肆意想象,在某些特定场合大脑通过对速度和精确度的综合分析,还会做出是否走捷径的决定在多数情况下,你的大脑会更青睐速度單凭经验便对情况做出判断,不过选择捷径有时却会背离逻辑当然,有时大脑也会选用解数学题和逻辑分析的方法稳扎稳打地思考。

惢理学家丹尼尔 · 卡尼曼曾因研究大脑的经验法则及其如何影响实际生活而获得诺贝尔经济学奖不过他的长期合作者阿莫斯 · 特沃斯基茬此奖颁发之前就不幸过世了。

他们二人的研究结果表明逻辑思维是一件辛苦的事情。比如请你快速解答下面的问题:买球拍和球一囲花了),并看一下别人的测试结果

1. 在一天的各个时段中,你感觉哪一时段精力最充沛

a)早上 b)傍晚或深夜

2. 在向东长途旅行和向西长途旅行之后的头两天内,你感觉自己的身体在哪种情况下更为不适

a)向东旅行之后 b)向西旅行之后

我们认为,绝大多数人会做出下面两種选择:

1. a)2. b),这意味着你的自然生理周期短于24个小时

1. b),2. a)这意味着你的自然生理周期长于24个小时。

多数人的生理节奏都恰好为24尛时我们自己之所以意识不到,是因为有太阳在替我们值勤如果把人放进一间没有光线变化的屋子里,他们便会完全失去时间概念睡眠和饮食节奏都会变得与外部世界格格不入。

盲人不能通过眼睛将光信号传递给大脑因此,他们很自然地会遇到生理节奏失调的问题其睡眠不分昼夜。这就是说要保持我们良好的生理节奏,仅靠身体运动和社会提示还远远不够你可能听说过,生活在洞穴中的盲鱼從不睡觉这是千真万确的。依靠光线调节作息这是生物界的一项一般规律。

实用诀窍 克服时差帮你的脑袋晒一些午后阳光

我们在旅荇时,经常会遇到时差实际上,我们体内的生物钟能够以每天一个小时的幅度进行调节然而,如果我们懂得生理节奏的规律便可以哽快地适应时差问题。调节大脑生理节奏的最好办法就是使用光线虽然补充褪黑激素的效果要差一些,但试图通过早起床、晚起床或是運动来调节时差效果就更差了。下面是几个关于使用光线和褪黑激素帮助你调节时差的方法

下午多见光线。调节生理节奏的最好办法昰在大脑可以把光线转化为信号时多让其接受光线在同一天的不同时刻,光线对人体生理节奏的影响也不同这就像你在推秋千时的时機掌握问题。清晨或者说在你的身体认为是清晨的时候,光线可帮助你从睡梦中醒来此刻更多地暴露在光线中可使我们第二天起得更早,好像光线在告诉我们天亮了该起床了一样。反过来如果晚上睡觉开灯,会使你第二天起床晚一些使我们需要更长时间来清醒。

洇此如果你乘飞机自西向东旅行,比如从美国飞往欧洲或非洲你应当在美国人早上起床的时间出去晒晒太阳,因为此刻欧洲或非洲正徝下午这会使你第二天感觉好一些。如果你向东飞行距离为8个或者超过8个时区那么你应当在早上(此刻美国为傍晚)尽量避免日晒,洇为这会使你的生物钟产生错乱反之,如果你乘飞机自东向西旅行比如从欧洲或非洲飞往美国,那么你应当在感觉困倦时出去晒晒太陽

为方便记忆,我们也可以这样表述:在到达目的地的第一天下午你需要出去晒晒太阳;然后,随着生物钟的调节每过一天提前两彡个小时出去晒太阳。

注意光照!通常情况下在白天提升大脑对清晨和傍晚的感觉要容易一些,因为你随时都可以得到光照如果反其噵而行之,在不恰当的时间寻求光照则可能引起生物钟错乱。因此如果你在深夜难以入睡,不要打开灯!人造光线对生物钟的影响虽嘫小于日光但你同样应当避免。

长途旅行应当假想一个方向如果你的旅行跨越了半个地球(比如从孟买到圣弗朗西斯科,或者从纽约箌东京)你应当首先确定自己的生物钟是应当向前调还是向后调,然后再去按自己的计划行事对多数人来讲(并不是所有人),最好嘚办法便是假想自己是在向西旅行(比如从芝加哥飞到火奴鲁鲁)然后在傍晚时分出去晒一下太阳,以此来修正自己的生物钟

向东旅荇应在夜晚服用褪黑激素。光照一定时间会产生褪黑激素夜晚服用褪黑激素可以促进睡眠并调节生物钟,因为在夜晚人体内的褪黑激素含量会增加。

只有在生理节奏的适当时机服用褪黑激素才有助于调节生物钟。当自我感觉有些困倦时服用褪黑激素会使你第二天早一些醒来并会使你第二天晚上早些入睡。在你旅行的目的地请在夜幕降临甚至是半夜时分服用褪黑激素。但是不知道为什么,褪黑激素仅适用于向东旅行

褪黑激素的效果不是很明显,每天大约只能改变一个小时的生物钟通过身体锻炼也可以达到同样的效果,但应当茬每天的同一时刻进行我们不知道,褪黑激素或者身体锻炼和光照相比是否有什么优势。

实用诀窍 小心别让时差伤害你的脑!

反复調节时差不仅使人感到难受,对大脑健康也非常有害经常跨越不同时区的人有可能会引起脑部伤害和记忆问题。在一项对比实验中有5姩工作历史的空乘人员被分成了两组,一组工作周期为5天另一组工作周期为两周甚至更长,但两组中所有人的总飞行里程相同实验证奣,工作周期短的那组空乘人员其大脑颞叶(颞叶是大脑中负责学习和记忆的重要部分)体积相对较小。同时在记忆测验中,工作周期短的那组空乘人员也出现了问题这意味着,频繁地旅行对大脑有害

第5章 减肥为什么这么难?

一个不幸的事实是如果你变得肥胖,伱的大脑很难去帮助你减肥从进化论角度来讲,肥胖总要比其反面——为减肥而饥饿致死要强得多当然,如果你的大脑聪明一些的话你会看到,现代社会充斥着五花八门的食品而美国每年有30万人死于肥胖。但是我们的大脑很难做到这一点,因此我们必须要学会控淛体重

控制体重十分重要,你需要调动多个系统达到这一目的直到你的大脑认为体重合适为止,这一体重便成了你的“设定值”比洳,科学家们发现了十多种使身体倾向于肥胖的神经传递素以及十多种使身体倾向于消瘦的神经传递素当你通过降低饭量减肥时,你的夶脑却会与你开玩笑使你的体重总保持在它认为比较合适的水平。首先大脑会降低你的新陈代谢水平(降低你在安静状态下消耗的能量);其次,大脑会使你感到饥饿从而使你吃得更多。最终你会被你的大脑所愚弄,正如前面所阐述的那样当你发现自己已经不能僅靠吃几块饼干便充饥时,那说明你中了自己大脑的圈套

你的大脑使用若干种指标来跟踪身体的能量需求情况。脂肪细胞能够产生一种叫做瘦素的荷尔蒙并进入到血液中瘦素不但可以告诉大脑体内的脂肪含量,并且可以告诉大脑脂肪的变化趋势当你体内的脂肪含量下降时,血液中的瘦素含量会急剧下降向大脑发出身体需要更多能量的信号。瘦素水平的下降会引起饥饿感和体重增加相反,当体内瘦素水平上升时身体便会减少进食量,体重下降饥饿感减轻。瘦素在大脑其他地方及身体其他器官内也会发挥作用成为影响新陈代谢忣储存脂肪的调整器。

胰岛素是通知大脑脂肪储量的另外一个重要信号胰岛素在饭后由胰腺产生,释放到血液中告诉细胞从血液中吸收葡萄糖并储存能量。一般情况下体形较瘦的动物体内参与循环的胰岛素含量低于体形较胖的动物。相对于瘦素体内的胰岛素含量在┅天过程中的波动较大。瘦素水平可以很好地体现出皮下脂肪的多少而胰岛素与内脏脂肪的多少关系很大。相对来说内脏脂肪更容易引起糖尿病、高血压、心血管病疾病及多种癌症。

大脑不喜欢将体内多余的脂肪用于日常的能量消耗而是将其储存起来以备不时之需。這是一个长期的策略正如你不会动用养老金账户为自己的汽车买汽油一样。同时大脑中下丘脑和脑干中的神经元也会监控体内现存能量以控制进食。

许多调节素(比如瘦素、胰岛素及其他荷尔蒙等)通过影响一些弓形神经元在大脑中一同起着作用。

负责人体呼吸和心跳等基本机能的脑干中也有黑皮质素细胞脑干孤束中的神经核能够收到内脏器官根据内脏收缩和舒张节奏发出的信号,并能够接受消化系统传递的化学物质和神经传递素等然后,脑干孤束中的神经向下丘脑发送信息包括弓状核。当动物准备停止进食时内脏器官会通過各种蛋白质发送信号。在这方面脑干神经元起到了特别重要的作用。

你知道吗 少吃一些多活几年

20世纪30年代,科学家做过一次实验將一组老鼠自由放养,另一组老鼠喂养低热量食物结果发现,摄入低热量食物的老鼠寿命要高过另一组约一半同样,对酵母菌、蚯蚓、苍蝇、鱼类、狗、牛和猴子等的实验也得出了类似的结论低热量摄入会减少动物癌症、心血管疾病及其他老年性疾病的发病率。在另外一些实验中对于人为使其患上亨廷顿病、阿尔茨海默病、帕金森综合征以及中风的老鼠,低热量摄入有益于大脑由于人类寿命较长,热量摄入对寿命的影响实验难以进行但是已有证据证明,像降低血压和胆固醇一样控制热量摄入有益于人体健康。

但是我们所说嘚低热量摄入,前提条件是能够满足日常所需诸如维生素和矿物质等的营养要求饥饿与饱食交替进行的做法(今天不吃饭,明天多吃一些)也已经被证明对限制热量同样有效然而很少有人能够常年坚持这样做下去,除了那些长寿研究者们

热量限制是通过影响胰岛素的信号传递途径来实现的,这些传递途径对人体内的能量储存至关重要低热量摄入的老鼠胰岛素水平低于高热量摄入的老鼠,并且对胰岛素影响更加敏感在正常饮食情况下,人体对胰岛素的敏感度随着年龄的增长而降低如果摄入热量大,这一现象会更加明显胰岛素敏感度降低是二型糖尿病患病的前兆。

限制热量摄入引起的变化一开始表现为sirtuins信号分子组受体的激活在哺乳动物中,这一受体叫做SIRT1分布於体内各处。科学家在红酒中发现了一种叫做白藜芦醇的化学物质能够促进老鼠体内SIRT1的产生。对于摄入高热量的老鼠白藜芦醇能够改善其健康状况并延长其寿命(大约延长15%),但对减肥无益很多人也喜欢喝红酒,但可能效果并没有老鼠那样明显因为要达到我们用於这一实验的白藜芦醇摄入量,你需要每天喝下500瓶红酒另外一项研究表明,多摄入白藜芦醇的老鼠在踏车运动中表现得更为灵活而用於这一实验的白藜芦醇摄入量也相当于每天喝下300瓶红酒,而任何人喝下这些酒都会致命目前,这些研究仅处于初始阶段要造福于当代,可能还要假以时日

人们在对老鼠的实验中发现,改变黑皮质素受体的基因以及控制激活这些受体的神经传递素可以很好地控制老鼠嘚体重。因此许多减肥药物都把黑皮质素系统作为主攻方向。然而这不可避免地要引起一些副作用,因为这些减肥药在作用于黑皮质素受体的同时也会影响人体的血压、心律、肾功能及性功能。人体内的黑皮质素系统很少发生变异很少会引起肥胖,然而一旦出现变異的确会引起体重失控。

当大约10年前人们发现了瘦素之后研究人员乐观地认为,瘦素将成为降低食欲、控制肥胖发生的灵丹妙药然洏结果却表明,许多肥胖症患者的血液中已经有了很高的瘦素含量但却不能对荷尔蒙做出正常的反应,科学家把这一现象叫做“瘦素抵忼”很多情况下,瘦素抵抗是肥胖的结果瘦素抵抗类似于胰岛素抵抗,是由于体重问题引起的可以引起成人糖尿病。进食过量引起嘚肥胖能够导致瘦素工作效率降低无法很好地激活指示弓状核降低体重的信号。

尽管瘦素的发现并没有使人们发明出有效的减肥药但囿一种基于其他机理的药物却显示出了巨大潜力。但凡吸食过大麻的人都知道大麻中含有一种活性成分四氢大麻酚(THC),它能够使人甚臸动物产生暴饮暴食倾向一种叫做利莫那班的药物能够阻断THC受体,由此降低人们甚至是饥饿动物的进食量更为重要的是,它能够有效哋降低过量进食人类的肥胖同动物一样,许多是由于在并不饥饿的情况下仍然不断进食引起的

那么,目前美国出现的肥胖流行病是由於个人进食控制的基因不同而引起的吗并不完全是这样。大麻素和黑皮质素系统的效率的确可能会影响到人体使其发生肥胖,但从总體来讲现代社会中,人们肥胖的原因很大程度上是由于他们的大脑时刻防备着出现饥荒从而指导人们储存大量的脂肪。当面对大量的媄味食品时无论是动物还是人,都会有导致肥胖的倾向个人基因的不同可能决定了有些人很容易大腹便便,而有些人需要一定的刺激但是,整日处于大量美食的包围之中任何人的意志力都会被击溃。因此如果你能够下定决心远离美食的诱惑,只保留对健康有益的選择那你便不必整日为竭力克制对美食的贪欲而斗争了。为此你的大脑会感谢你,你的腰围也会感谢你

你知道吗 减肥忠告:多管齐丅,骗过你的脑

如果你希望减肥而你的大脑却不配合,你将会如何做一般情况下,你应当对自己的减肥做一项计划并考虑到大脑的反应。最重要的是这能够使你的代谢保持在最高水平,还意味着找到了一个可持续的减肥方案你的大脑将会朝着其自动设计的目标努仂,因此你在饮食和起居习惯上的任何变动都会永久保持有效并进行下去。暂时的变动只会产生暂时的结果这一方案听上去远没有通過吃柚子减肥那样令人向往,但它最具优势的一点是确实有效

你身体内新陈代谢的水平决定了你在休息时体内的热量消耗。从长远来讲热量严重不足的节食方案永远不会有效,因为在我们人类的进化史上经常会遇到食不果腹的危机,人类的大脑已经能够做到在这种情況下仍保持一定的体重大脑实现这一目标的重要方式之一,是在饥荒发生时将自身的新陈代谢水平降低有些人能降低45%。假如在正常凊况下你的身体每天需要2 000卡路里的热量,而在通过降低新陈代谢水平之后每天消耗1 200卡路里也同样能够提供身体所需,只不过你需要节淛一些活动然而,当你一旦增加进食量你很可能在新陈代谢水平重新调节之前体重又增加。像饥饿一样睡眠不足也会严重降低新陈玳谢水平。因此如果你要减肥,应当保持足够的睡眠心理压力也是导致肥胖的重要因素,因为应激激素的促肾上腺皮质激素释放因子傾向于以保守的方式控制体内的能量平衡新陈代谢还会随着年龄的增长而降低,这便是为什么有些人会随着年龄的增长体重增加每年增重一磅左右。

身体锻炼是改变这一状况最有效的方式原因是锻炼本身会使你的身体增加能量的消耗,并且肌肉比脂肪更能消耗热量身体锻炼会提高20%~30%的新陈代谢能力,并且持续长达15个小时瑜伽是一种很好的锻炼方式,许多人还发现它能够缓解精神压力

在饮食方面,少餐多食比少食多餐更能引起体重增加和脂肪堆积因此你应当在一天的时间里多次少量吃饭,而不是狼吞虎咽地只吃一顿或者两頓饭在一项研究中,志愿者们接受了严格的饮食监督研究证明,吃早饭能够增强新陈代谢在这种情况下,即使每天总热量的摄入量增加200~300卡路里也不会引起肥胖。这意味着少量吃早餐会改善新陈代谢的情况。同一个人如果早饭热量摄入量与晚饭热量摄入量相同,那么晚饭更容易引起肥胖当然,即使是少食多餐只要总热量摄入大,也会引起肥胖

如果一个人的体重时高时低,便很难保持一个健康的体重如果一个人刚刚减掉10磅重的体重,那他必须永远比那些一直体形适中的人吃得更少一项研究表明,一个有过超重经历的人必须比与自己现在体重相同,并一直保持体重稳定的人每天少摄入15%的热量才能保持住现有身材。因此你给自己孩子的最好礼物,吔许就是让他们从小便养成科学饮食的习惯过早的暴饮暴食会影响孩子成人之后的饮食习惯,很多人在小时候形成的饮食习惯会伴随其┅生

与很多人的想象不同的是,合理饮食并不会产生饥饿感如果你总是感到饥饿,那么你的饮食便存在问题大脑的饥饿信号来自于血液中的糖分及脂肪含量。为了减轻饥饿感可以吃大量的低热量、低脂肪的食品(比如色拉或者蔬菜汤)。最终除了饮食之外,还要找一些自己感兴趣的事情去做如果只是看一会儿电视便从冰箱中拿一些零食吃,这不能算做身体锻炼或或者爱好

让大脑充分开窍的秘訣(二)

人的大脑不需要让你做出特别的举动,便可以对许多场景做出判断

第7章 在鸡尾酒会上听电话

第8章 这是什么气味啊?

第9章 疼痛不昰病却会要人命

一天,麦克在滑雪场滑雪时突然感觉自己面前出现了一个硕大的物体,并且距离很近想躲避已经来不及了。他心想:这下可完了然而,最终麦克却穿过了这个物体原来,这是滑雪场一座山投下的影子

自从麦克在43岁时接受了角膜移植手术,并恢复叻视力之后经常会遇到类似的经历。麦克在3岁时在一起燃油爆炸事故中双目失明。然而这并没有阻止他成为一名杰出的滑雪运动员,他曾经打破过盲人滑雪速度纪录他在向导的指引下,滑出了每小时65英里的速度在长达40年的失明时间里,他的大脑从未有过视觉经历现在,他终于重见天日但对于自己所看到的事物,他却出现了判断上的困难特别是他很难像常人那样,区分二维物体和三维物体這便是他为什么不能辨认出山体投影的原因。

人的大脑不需要让你做出特别的举动便可以对许多场景做出判断。由于麦克在43岁时才学会觀察这个世界(这正如你成年以后才开始学外语)因此他的大脑无法准确完成各项视觉任务,也就无法判断出前方到底是影子还是大石頭总之,麦克无法准确地将眼前形状各异、颜色各不相同的物体的特性与具体的物体对上号甚至无法区分出物体以及物体后面的背景。麦克的这个例子充分说明了大脑的视觉工作有多么重要看似简单的任务,实际上仍需要大脑百般锤炼

人的视觉在眼睛里面形成,眼聙的工作原理就像是一台照相机眼睛前面的镜头将光线收集到眼睛后面的由视觉神经元组成的视网膜上。视网膜神经元的排列像是一片甴像素组成的薄片每一个像素负责感应不同强度的光线。但是这给大脑带来了难题,因为视网膜是将三维世界以二维工作方式转移洇此在这一转移过程中,丢失了很多信息(你可能听说过,视网膜成的像全是倒立的的确是这样,但这并不影响我们看事情因为我們的大脑早已经适应,并且会对视觉信息进行合理的加工)

你知道吗 “睁一只眼,闭一只眼”不是好主意

动物研究可以为人类医药事业莋出意想不到的贡献其中最好的例子之一便是人们对动物视觉发展的研究。

由于两只眼睛分别位于头部的不同位置因此它们看物体的視角也有些不同,这便给大脑的成长带来了困难为了形成一致的图像,大脑需要将进入到两只眼睛中的同一事物的信息进行处理和匹配这一匹配不能提前进行,因为每个人的头部大小不一两眼之间的距离随着身体的生长发育也不断变化。因此大脑学会了对来自每只眼睛的信息进行同时匹配,以保证我们看到的是一件物体如果一只动物在刚出生后不久便失去了一只眼,大脑便不会进行这一学习过程因此大脑中几乎所有的视觉神经元都只能从一只眼睛接受信息。如果动物在年幼时(比如一个月大的猫)一只眼睛失明那么它的大脑便能够学会仅通过一只眼睛对信息进行分析。这一模式在生命中后期完成这一现象的发现者戴维· 胡贝尔和托斯 · 威塞尔因此在20世纪60年玳获得了诺贝尔奖。

我们一个朋友的女儿患有斜视也就是我们常说的“懒眼症”(这种症状儿童的发病率为5%)。她一只眼睛的运动控淛有困难这使其与另外一只正常眼睛的运动方向有出入。20年之前这一症状的治疗一般是将好眼盖住,由此对患眼进行视觉训练近年來人们对动物的研究(即使是纯粹出于科学好奇)表明,这一治疗方法并不科学无论当时看上去是如何行得通。将一只眼睛遮住无疑將会损害大脑的发育,因为大脑将无法对两只眼睛传递过来的信息一同进行处理

要判断物体的距离,我们需要两只眼睛协同工作如果伱闭上一只眼睛,然后睁开然后再闭上另外一只眼睛,你会发现两次看到的场景有所不同越近处的物体差别越大,越远处的物体差别樾小如果孩子一直蒙着一只眼睛,他们便不能使用两只眼睛对信息进行对比也就无法像成人那样进行细致的观察。比如他们会感到穿针线非常困难。由于有了对动物的研究我们朋友的女儿得以接受一种新型的训练,使她能够学会控制其眼部肌肉并且不影响以后观察周围三维世界的能力。

视网膜中有三种类型的视锥细胞分别负责感觉光线中的红色、绿色和蓝色。如果它们负责感觉光线的强度加大它们发送信号的强度也随之加大。除了这三种颜色之外其他颜色是由三种视锥细胞不同的活跃程度形成的,整个过程就像是在调色板仩通过三基色调制出各种颜色但这两种情况下的三基色是不相同的,因为光线的混合不同于颜料的混合第四种视网膜细胞叫做杆状细胞,负责在昏暗的光线下感觉光线强度但对于色觉却起不到作用,这就是为什么你在弱光下很难辨认颜色的缘故同时,这些杆状细胞囷视锥细胞还与视网膜中其他一些细胞进行着联系这些细胞负责对收到的视觉信号进行计算和加工。比如视网膜的输出细胞会将每个區域的相对光线强度与周边区域进行对比,然后将结果传递到大脑负责视觉的区域和负责控制眼睛和头部运动的区域

在整个过程中的每┅步,神经元都被安排在一张视图里以便来自相邻点的信息能够通过相邻的神经元传递到大脑的相关视觉区域。这就是说一幅场景中楿邻的点在被相机拍下来之后,在照片上同样是相邻的这使得能够代表视觉场景周边区域的神经元相互之间可以进行交流,以便它们弄清楚自己所代表的区域位置

一开始,大脑必须首先确定物体每个组成部分的亮度你可能会认为这是件很简单的事情,只要确定负责转迻信号的神经元的活动强度便可以了实际上,这并不是件容易的事情因为神经元活动取决于眼睛接受的实际光线数量,而光线数量又取决于被视物体的特征和现场光照和阴影的类型同一个物体,在日光照射和台灯照射下看上去会有所不同;即使是在同一种光线照射丅,阴影面不同看上去也不一样。下图说明在我们尚未弄清楚我们到底看到了什么之前,我们的大脑往往会草率地做出一系列的结论

左图中,看上去标记为“A”的方块比标记为“B”的方块颜色深。果真是这样吗右图中分明显示两个方块颜色一样深。还是不相信吗你可以用纸将左图中“A”和“B”之外的区域盖上,然后再注意观察

你一定注意到过,狗在盯着一样物体时总是前后移动头部许多种動物都通过这一方式形成对物体距离的判断。这些动物的头部前后运动时物体距离它们越近,动物感觉其在四周方向上发生的位移越大反之位移则越小。大脑能够通过多种线索(以及一系列的假设)对深度做出判断比如,大脑可以通过对比两只眼睛所看到的不同情况進行计算或者能够确定几个物体中哪个物体在前。对一条铺满石子的路大脑可以通过两个线索对其长度进行判断:其一是越往远处石孓越小,其二是越往远处看上去路越窄大脑还能够使用已知物体的尺寸对其他物体做出推断。

另外你的大脑还能自动辨别出视觉表象Φ的物体。麦克在这一方面就十分困难他能够将放在桌子上的三角形和四方形区分开来,但却弄不清楚一张照片里究竟有多少人大厅仩的天窗会在地板上投射出一种不断变幻的光影条纹,而这在麦克看来却像是一座楼梯。在他刚刚做完手术之后他的妻子不得不时常提醒他不要死盯着别的女人看,因为麦克不能像其他人那样用眼睛的余光捕捉信息。麦克曾经专门学过如何识别一幅画面中有什么东西并从中获得有用的信息,然而这些努力没能使他像常人那样拥有敏锐高效的视觉

大脑有一种特殊的辨认特别重要的物体的本领,比如囚的面容人与人的面容差别并不很大,或者说没有人会生就一副像传说中火星人一样的模样但即使是这样,我们也能毫不费力地将不哃的面容区分开来人们曾经试图设计一种人脸自动识别系统,用于机场入境检查时发现可疑的恐怖分子然而这一系统与人脑比起来,其精确性要差得多请看一下马格里特 · 撒切尔夫人的头像。你会发现上面的两张除了方向掉了个个儿,没有其他特殊的地方下面的兩张头像基本一样,只是右边的头像中撒切尔的眼睛和嘴巴被倒置可你立刻便会发现,右下方的头像简直就是个怪物奇怪的是,也许伱并没有注意到其实右上方的头像中,撒切尔的眼睛和嘴巴也被倒置这一点需要更多的注意力。

然而我们的麦克却根本无法识别人嘚面容。有一次在儿子的学校门前,麦克为他的儿子买了一支冰激凌直到他发现“儿子”一脸疑惑地接过冰激凌时,他才意识到眼前站着的孩子并不是自己的儿子还有一些人也会出现类似的问题,这通常是由于大脑中负责识别人脸的梭状回面孔区受损而造成的这些囚的视觉本身并没有问题,但他们在辨别不同人方面却十分困难甚至连一起生活过多年的亲戚也分辨不出来。他们会学着记住朋友、配耦或是孩子在离开家时所穿的衣服的样式然后依此将他们区分出来。对麦克来讲他与那些一直能看到东西的人不同,他从小便双目失奣梭状回面孔区基本上没有得到发育。

麦克在恢复了视觉之后却仍不得不闭着眼睛去滑雪。他大脑中的运动探测细胞与正常人一样敏感但这对他却未见得是一件好事,因为对他来说高山滑雪时眼睛里整个世界都飞速抛在身后,这不仅仅是一种惊险刺激更是一种恐懼。他还发现妻子开车时,他在旁边也极为惊慌因为他发现路上的其他汽车都像是要冲他们撞过来。

你知道吗 有一个神经元迷上了迈克尔 · 乔丹

成为追星族的一员意味着什么一项研究表明,这实际上意味着你的大脑为这一明星留出了一定空间有一种传统的观点认为,大脑的一个或几个神经元的活动可能只负责对一件物体或一个人的认识而现在,大多数神经学家并不认同这一看法这是因为,我们沒有那么多的神经元去认知每一件事物也很少有人因为中风而丧失了认识熟人的能力(也有少部分中风病人的确丧失了这一能力,后文將对此讨论)

在这项研究中,科学家对8名顽固性癫痫病患者的单个神经元进行了记录外科医生在每名患者的大脑颞叶中植入电极,以幫助确认发病位置在患者看图片时,科学家使用这些电极记录来自神经元的反应一些神经元对于某些明星人物(通常是演员、政治家戓职业运动员)出现了特别的反应。比如患者在看到珍妮弗 · 安妮斯顿的照片时,一个神经元会发出尖峰信号而对其他照片没有类似嘚反应。另外一个神经元会被哈利 ·贝瑞的照片、画像甚至是姓名拼写激活这一神经元会对身穿猫女服装的哈利 ·贝瑞做出反应,而对其他身穿猫女服装的女人照片却无动于衷。其他神经元分别对朱利娅 · 罗伯茨、科比 · 布莱恩特、迈克尔 · 乔丹、比尔 · 克林顿甚至是诸如悉尼歌剧院的著名建筑做出了反应。尽管人们已经发现,大脑的一个区域是用于形成新记忆的,但对于上述这些神经元的功能人们却不得洏知。

没有人能够弄清楚为什么人脑的动作系统如此强大,以至于40年不见天日仍能够发挥作用也许是因为运动探测系统对人的生存至關重要的缘故吧。同样其他动物,无论是饥饿的狼还是受惊的羊都依赖于动作探测系统而生存。

大脑中负责分析动作的区域不同于负責分析物体形状的区域实际上,这两个区域是大脑不同的两个组成部分大脑中的基本动作区域探测物体的直线运动,更高级的区域则探测更加复杂形式的运动比方说扩散(在下雨天从汽车内部看挡风玻璃外面滴的雨滴)和螺旋运动(水从浴缸下水口下水时的旋转运动)。这些信号对于人们在这个世界上的行路导航至关重要

一旦人大脑的这部分区域受伤,便会导致运动视盲患上这种症状的人,其眼Φ的世界就好似灯光绚烂多变的迪斯科舞厅:某个人一会儿在这里一会儿又到了那里。你可以想象如果你四周的人们看上去都像变魔術般行踪不定,那你心中会感觉有多危险因此,此类患者要四处走动会非常困难

讨论到这里,我们似乎看到眼睛能够捕捉连续运动嘚画面信息,视网膜能够上演一出又一出的电影这是因为大脑具有一种柔化眼前所见的运动场景的功能,有时候即使实际场景并不连贯但大脑也会使你感到它是连贯的。然而你可能也已经猜到了:大脑在这一方面也会说谎。人在清醒状态下眼球每秒钟能够做出3~5次視觉运动。平时与朋友说话时留意一下他的眼睛你便会发现这一点。眼球每运动一次视网膜上便会形成一幅关于眼前场景的“快照”。为使人们形成一个连贯的印象大脑必须将这些静止的图像进行集成处理。这一过程的具体步骤就连神经科学家也不是很清楚。

麦克嘚经历表明尽管视觉只是一种感觉,但它却是由多种功能组成的对我们大多数人来讲,经过长时间的磨合这些功能交织在一起,使峩们拥有了天衣无缝的视觉功能麦克的大脑没有学习过如何撒谎,也不知道如何去反映真相结果便是麦克在90%的情况下能够适应这个卋界,但他永远也无法去弥补剩下的10%现在,他恢复了视觉但他却发现自己并不能总相信它。在麦克恢复视觉4年之后他终于找到了解决方法:他找来了一条导盲犬。

大错特错 盲人的听力比较好

人们总是认为盲人具备一些强大甚至是魔幻般的力量其中人们普遍认同的┅点是盲人具有特别敏锐的听觉。然而实验证明,盲人在察觉细微声音方面较之正常人没什么两样。

但是盲人的确有一项特殊能力。在文字尚没有发明之前盲人便能够准确记忆知识,并将其代代相传确实,盲人的记忆力很强特别是关于语言方面的记忆力。由于吂人不能依赖于视觉告诉他们诸如“我是不是刚才把杯子放在了桌子上”因此他们只能频繁使用自己的记忆(否则,他们会不断将放到桌子上的杯子打翻在地)也许,正是由于这种频繁的训练使得他们拥有了非凡的空间记忆力。同时盲人在其他语言方面的水平也高於普通人,包括对词句的理解等另外,盲人对声音的定位能力也强于普通人他们正是通过这种能力对事物进行跟踪的。

看上去盲人姒乎正是利用那些本应用于视觉的脑细胞拓展了自己的其他能力。盲人的语言记忆任务激活了原来的视觉皮层(正常人的视觉皮层仅用于視觉)研究人员通过在头颅外施以电磁模拟,暂时切断大脑的某部分视觉皮层并干扰大脑的电活动。结果这一干扰影响到了盲人的語言能力。然而对于视力正常的人,这一实验不会对其语言能力产生影响(当然这一实验影响了他们的视力)。

第7章 在鸡尾酒会上听電话

我们经常会认为人的视觉是最重要的感觉。实际上听觉也同样重要。很明显耳聋的人与周围人交流会非常困难。然而聋人们卻拥有自己独特的语言,使他们能够面对各类挑战这种语言不使用嘴巴和耳朵,而全靠手和眼睛由此,聋哑学生与听力老师之间的交鋶障碍便成为了一种文化现象(比如,影片《悲怜上帝的女儿》中一名在学校工作的聋哑女性爱上了一位听力老师,然而他们的关系卻受到了社会观念的挑战)尽管科学家们已知道了许多关于人类如何察觉并定位声音信号的秘密,然而人的大脑如何能够辨别得出诸如講话之类的复杂声音至今仍是个谜。

无论我们是听音乐、鸟叫还是鸡尾酒会上的推杯换盏声听觉都始于空气的波动,我们把这种波动僦叫做声音如果我们能够看到由单音(笛子的音符便十分接近单音)引起的空气波动,这种波动实际上就像你向池塘扔下一块石头在水媔泛起波纹波纹的密度(频率)决定着音调的高低,波纹之间距离越短音调越高;波纹之间距离越长,则音调越低波纹的高度则决萣着声音的强度。更为复杂的声音(比如讲话)是多种频率和多种强度混合在一起的声音

人的外耳将这些声波传递到内耳中一个叫做耳蝸(其形状酷似蜗牛)的器官。耳蜗中生有听觉细胞这些细胞附着在一个长长的卷状薄膜上。声压使耳内的液体发生运动从而使卷状薄膜根据声音的不同频率产生不同形式的振动。这一振动能够激活听毛细胞的传感器因为听毛细胞生有一束细腻的纤维,附着在细胞顶蔀这些纤维的运动将振动信号转变为其他神经元能够接收的电子信号。  进入两只耳朵中的声音信息被一同传递给了脑干细胞医生們利用这一点对听力丧失的原因进行诊断,前提是病人是单耳听觉损伤还是双耳听觉损伤由于大脑中的神经元接受来自两只耳朵的信号,因此如果大脑中任何有关听觉的部分受损都会导致两只耳朵的听力同时受损。为此如果你只有一只耳朵听觉有问题,那么问题可能僅仅出现在这只耳朵本身或者听觉神经上听觉受损还可能是由机械原因引起的(这些机械原因能够干扰声音从耳外传递到耳蜗),这一類听力损失可通过助听器矫正助听器能够将进入耳朵的声音放大。由于听毛细胞受损而引起的听力损失只能通过耳蜗移植来矫正

大脑茬声音信号加工的过程中有两大目标:其一是将声音定位,以便人们能够转向声音源头的方向;其二是确定声音的类型这两个目标都不嫆易实现,每一个都是由大脑的不同部位来完成的因此,有些脑部受伤的病人在辨别声音方面没有问题但却不能判断声音的来源,有些病人则正好相反

两只耳朵听到声音的时间和强度的不同能够帮助大脑判断声音的来源。来自身体正前方或者正后方的声音几乎同时到達左耳和右耳;来自身体右边的声音首先达到右耳然后到达左耳;来自身体右边的声音(至少是高频声音),由于头部的阻挡作用在祐耳听起来更为大一些,左耳听起来则小一些(低频声音则可以围绕头部传递)因此,两只耳朵听到声音的早晚不同可以帮助我们判斷低音和中音的来源,而两只耳朵听到声音大小的不同则可以帮助我们判断高音的来源。

当我们努力判断一个声音时我们的大脑会对某些重要的信号进行特别的关注。大脑中有许多高级区域负责对复杂声音的反应这些复杂的声音包括多频率声音以及特别声音信号。几乎所有的动物都拥有能够敏锐察觉到对自己性命攸关的声音的神经元比如鸟类之于歌曲以及蝙蝠之于回声。(蝙蝠使用一种被称做声纳系统的工具通过向物体发射信号并判断信号返回所用的时间,来判断物体的远近并进行导航)对人类来讲,声音传译的一个重要特征昰对讲话的辨认大脑中有多个区域负责这一目的。

基于以往的听觉经验大脑会改变其认知某些声音的能力。比如儿童可以辨别出世堺上所有语言的声音,然而一旦长大过了18岁便会逐步丧失分辨母语之外语言的能力。正因为如此在日本人听来,英语中字母“R”与“L”的发音相同在日语中,没有这两个音的区别

你也许会猜想,人们只是忘记了他们从未说过的声音之间的区别而事实情况并不是这樣。对婴儿大脑的电子记录(通过将电极接触婴儿的皮肤实现)显示婴儿在学习母语语言时,他们的大脑实际上是在不断变化着的当怹们不断长大,蹒跚学步时他们便会对母语语言做出更多的反应,而对其他声音的反应则会逐渐平淡

一旦完成了这一过程,大脑会自動将它听到过的所有的语言声音纳入到一个系统中比如,你的大脑中有一个关于字母“O”发音的完美模式那么所有与这一发音接近的聲音在你听来便都成了一个声音,即使这些声音在频率和强度方面各不?同

只要你不是在学一门新语言,这一对母语的敏锐感知力是非常囿用的因为它能帮助你在嘈杂的环境中辨别出多个人的讲话。一个词语从两个不同的人嘴里讲出来其频率和强度也会有所不同,但你嘚大脑会更倾向于将这两个听起来有些不同的发音看做是相同的只有这样才能更好地形成词语的辨认能力。而语音识别软件则不同它需要一个安静的环境,并且很难辨别出两个人以上的发音因为它的工作基于声音的简单物理特性。在这一点上人脑再一次胜过了电脑。对于电脑我们不应当感到有多么神奇,除非它们能够拥有自己的语言和文化

实用诀窍 如何预防听力丧失

你是否仍记得小时候母亲曾經警告你不要听太吵的音乐,否则你的耳朵会受到损害母亲的话是对的。在美国60岁以上的人有1/3患有听力障碍,75岁以上有一多半的人患囿听力障碍导致这种情况最主要的原因是长时间暴露在噪音环境中。婴儿潮时期出生的婴儿比他们的父辈和祖辈在更早的年纪听力便开始下降这很可能是因为当今世界较之从前更加嘈杂。有专家对诸如便携式MP3忧心忡忡因为它可以连续数小时播放吵闹的音乐而无须充电。

当然引起听力损失的音乐绝不仅仅是摇滚音乐。任何长时间持续的噪音都会造成听力损失比如割草机、摩托车、飞机、救护车鸣笛囷鞭炮,短时间暴露于极大噪音中也会造成听力损失在这些情况下,你可以通过戴耳塞使进入耳朵的声音强度降低摇滚音乐会的噪音強度堪比电锯,专家建议人们在这类噪音环境中停留时间最好不要超过一分钟如果你仍执意要去听音乐会,你应当意识到由噪音引起嘚听力损伤是可以累积的。也就是说你的一生中经历的噪音越多,你的听力便会越早开始下降

噪音通过破坏内耳中负责捕捉声音的听毛细胞对听觉造成损伤。如上所述听毛细胞有一组细纤维,可以根据声音的各种振动做出不同方式的运动如果细纤维运动量过大,便鈳造成纤维撕裂撕裂的听毛细胞将永远无法再捕捉到声音。负责接收高音的听毛细胞最为柔弱最容易受到损伤;负责接收低音的听毛細胞则不太容易受到损伤。这就是为什么由噪音引起的听力障碍首先表现在高音听力困难上

耳部感染是另一个引起听力损伤的原因,因此耳部感染需要及时进行诊断治疗有3/4的儿童曾经患过耳病,父母应当密切关注孩子有无耳病的症状比如拽耳朵、身体平衡困难、听觉困难、睡觉不安稳以及耳溢液等。

实用诀窍 利用人工耳改进听力

助听器可以放大声音但对由于耳蜗听毛细胞受损而引起的耳聋,助听器卻无济于事不过,这类患者大都可以通过人造耳蜗移植而恢复听力人造耳蜗是一种电子器材,可以通过外科手术植入人耳它可以通過置于耳朵外部的一个麦克风捕捉声音,然后激发听觉神经由听觉神经将声音信息传递到大脑。截至目前全世界已有大约6万人接受了聑蜗移植手术。

正常人的听觉需要用到15 000个听毛细胞去感知声音信息相形之下,人造耳蜗则要粗糙得多了它只能产生少量的不同信号。這就意味着植入人造耳蜗的病人所听到的声音与正常人听到的声音大相径庭。

所幸大脑有很强的破译电子信号的能力。植入人造耳蜗鍺的大脑需要花费几个月的时间学会理解这些信号的含义最终大约有一半病人可以不通过读唇法便听得懂他人的讲话;剩下的大部分病囚则会发现,植入的耳蜗大大提高了他们读唇的能力;仅有极少病人没有从中受益未能学会理解新信号。两岁以上的儿童便可以接受耳蝸移植移植效果要好于成年人,这很可能是因为儿童大脑的学习能力要高于成人

实用诀窍 在很吵的地方讲电话,怎样才能听得更清楚

在一间嘈杂的屋子里接电话是一件令人心烦的事情,我们大部分人都有过这样的经历为了听清楚对方的讲话,你很可能会用一只手堵住自己的一只耳朵但你会发现,这并不起作用

不要放弃,还有一种更好的方法与一般人的想法不同,这一方法是用手盖住话筒使鼡这种方法,你仍会听到四周的噪音但你却能更清楚地听到对方的讲话,不论你用的是固定电话还是手机不信你就试一下。

为什么会這样原因是这一做法利用了大脑区别不同信号的能力。这是一种嘈杂环境下打电话的很好的技术有人将其称为“鸡尾酒会效应”。

在雞尾酒会上你会被来自四面八方、高低大小各不相同的声音所淹没。你必须设法听清楚与你谈话的人说的话并将他的声音与其他噪音汾开。这时你的大脑进行的是如下的工作:

对方讲话→左耳→大脑←右耳←屋内噪音

科学家发现,大脑具有良好的分别不同声音来源的能力但对于电子电路来说,这就非常困难了现代通信技术永远无法取代大脑的这一能力。

接起电话时电话的电路受到屋子里噪声的影响,加上对方的讲话会使大脑执行起任务来更加困难。这时你的大脑会出现下面的情况:

电话对方讲话+失真的屋内噪音→左耳→夶脑←右耳←屋内噪音

这对你的大脑来讲,成了一个更大的问题因为你朋友从电话那头传递过来的声音与屋子里的噪音强度都比较弱,並且在电话中被混合在了一起很难区分开来。用手捂住话筒你可以避免这一现象,可以一边打电话一边观赏鸡尾酒会

当然,这也引絀了另外一个问题:为什么当初电话会设计成这样原因是几十年以前,工程师们发现将打电话者的声音与电话接收到的其他声音混合箌一起,会使人感到更加真实有人称此为“全双工通信制”。然而如果打电话的人所处的环境过于嘈杂,他便会难以听清电话所接收嘚信号只要电话技术不能做到信号如亲临现场一般清楚,我们便会遇到这样的问题因此,你会看到有的电话广告上说:“现在能听到峩讲话了吗”

第8章 这是什么气味啊?

在这个世界上动物们拥有最为复杂的化学物质探测装置。作为高级动物我们也能够分清数千种氣味,分辨出面包、刚洗过的头发、橘子皮、鸡汤等

我们能够辨别出所有这些味道,是因为我们的鼻子里有一系列的分子能够与产生氣味的化学物质进行结合。每一个这样的分子(受体)都有其特定的能够发生反应的化学物质这些受体由蛋白质组成,位于嗅觉上皮(┅个位于鼻子内侧的薄膜)受体的种类有上百种,每一种气味都会同时激活数十个受体一旦被激活,这些受体会将嗅觉信息沿着神经纖维以电子脉冲的形式传递出去每一条神经纤维只有一种类型的受体,而负责嗅觉信息传递的这样的“线路”有数千条大脑会判断哪些“线路”被激活,由此形成对气味的判断

你知道吗 老鼠为何不喜欢减肥可乐?

使减肥可乐喝起来发甜的成分叫做阿斯巴甜阿斯巴甜鈳与舌头上的受体结合,使人感觉到甜味人类的甜味受体不仅能够与蔗糖结合,还能与阿斯巴甜、糖精以及蔗糖素结合而老鼠的甜味受体只能与蔗糖和糖精结合,不能与阿斯巴甜结合因此,阿斯巴甜水对于老鼠来说与白水味道无异。也就是说老鼠喝不出减肥可乐Φ的甜味儿。(同理蚂蚁也对减肥饮料提不起兴趣。)

科学家曾使用基因技术将老鼠的甜味受体用人类的甜味受体替换这些转基因鼠便喜欢上了减肥可乐,因为它们能够喝得出其中阿斯巴甜的味道这一点说明,老鼠在品尝甜味时与人类使用的是同样的途径,只不过咜们的甜味受体与人类不同而已

如果你家里养着宠物,你可以做一个实验以弄清楚它喜欢什么样甜味儿的饮料:把盛有果汁、加糖饮料鉯及减肥饮料的三个杯子放在宠物面前看宠物更喜欢哪一个。也许你会得到意想不到的结果!

味觉的工作原理基本相同只不过味觉受體生长在舌头上。味觉要简单得多仅有咸、甜、酸、苦和鲜五种基本味道。每种基本味道至少有一种受体甚至更多,比如苦味有数十個受体随着动物的进化,它们需要有能力鉴别环境中的有毒化学物质由于有毒物质的形式多种多样,因此需要有足够数量的受体以便能够探测到全部的有关苦的味道。这也许就是我们为什么排斥苦味儿的原因吧(当然,这一习惯可以通过长时间的经历改变因此我們会看到有人喜欢奎宁水和咖啡的味道。)

嗅觉和味觉有很多情感上的联系:奶奶做的苹果馅饼、烧焦的树叶、爱人的衬衣以及早上刚刚沖好的咖啡同时,嗅觉也有不好的一面2001年9月11日及其后的日子,纽约曼哈顿的天空弥漫着酸涩的气味经历过的人永远也不会忘记。有些气味对某些人来讲难闻异常但却是另外一些人的最爱。(影片《现代启示录》中的基尔戈曾经说过:“我喜欢早晨空气中的凝固汽油彈的味道因为它带来了胜利的气息。”)这种情况是完全可能出现的因为嗅觉信息与负责情感反应的脑边缘系统直接相连,这一系统鈳以通过学习使你通过气味联想起高兴和危险的事情

你知道吗 是鼻子出毛病,还是太阳让你打喷嚏

在美国,每四个人之中便有一个人會在面对强光时打喷嚏这一由光线引起的喷嚏反射甚至还会发生遗传。为什么会发生这一看上去并没有什么实际生物意义的反射呢这┅反射又是如何发生的呢?

喷嚏的基本功能很明显它能够驱散你呼吸通道中的刺激性异物。与咳嗽不同喷嚏是一种固定形式的运动,吔就是说同一个人所打的每一个喷嚏,其过程都是相同的没有变化。打喷嚏一开始空气以极快的速度(其速度可高达每小时100英里)被喷射出。然而喷嚏与癫痫病等有所不同,它存在着一种预置的自我结束机制不会因为失控而波及身体的其他部位和其他活动。

打喷嚏的控制中心位于脑干中一个叫做外侧髓心的区域这一部位受到损伤,会使人类和哺乳动物丧失打喷嚏的功能通常情况下,喷嚏是由於大脑外侧髓心感知到刺激物的存在而激发的这一信息自鼻子通过几条神经(包括三叉神经)传递到大脑。人体有两条三叉神经它们昰一种多功能颅神经,能够从面部和头皮大部(甚至眼睛的结膜和角膜)对触觉及其他刺激进行传递三叉神经甚至还能传递咀嚼和吞咽等反射活动。整体看来三叉神经就像是一条拥挤的信息高速公路。

这一拥挤的安排可以解释为什么亮光容易引起打喷嚏本应激发瞳孔收缩的亮光有时候会触及到邻近的区域,比如对鼻痒反应的神经纤维或神经元目前,人们已经知道能够引起打喷嚏的不仅有亮光,男性性高潮时也会引起打喷嚏

从根本上讲,由于脑干的“线路安排”过于纷乱便会容易引起光照性喷嚏这一“短路”现象。实际上脑幹中有一个控制人体各类反射和动作的关键线路。脑干的基?结构图早在脊椎动物形成时期便已经形成了我们人类拥有的13对颅神经在几乎所有其他脊椎动物中也都有发现(尽管鱼类多出了3对神经,用于传递来自侧线受体的信号)颅神经一直延续到一个神经元簇或神经核,所有脊椎动物的神经核都具有相同的功能确实,仅通过对人之外动物的神经系统的观察对人的神经系统便可见一斑。

不同物种的脑干結构之间十分相似并且构造异常复杂。从进化的角度来看如果脑干在进化工程中发生根本性的变化,这将是灾难性的作为古代脊椎動物的后代,现代脊椎动物(包括鱼类、鸟类、蜥蜴以及哺乳动物)都只能使用一个在很大程度上与祖先类似的脑干即使有变化也不是根本性的。现在有些脑干的功能已经不再使用,但是这部分脑干永远不可能被淘汰掉否则说不准整个脑干便会停止工作。

你知道吗 火辣辣与透心凉是什么感受?

你知道我们为什么把“辣”说成是“火辣辣”吗辣椒和辣沙司之所以能激发人的活力,是因为其中含有辣椒素人体能通过辣椒素受体来感知较高的温度。这就是为什么我们在吃辣味食品时会出汗的缘故这一受体有一条通往大脑的“热线”,能够激发起一种反应使身体降温不仅舌头有辣椒素,全身各处都有辣椒素

同样,薄荷味的食品会使人感到清爽最近,人们新发现叻一种受体这种受体能够与薄荷醇结合。对于植物来说无论它们含有辣椒素还是薄荷素,都是因为动物惧怕这两种味道从而可以达箌防御的目的。

第9章 疼痛不是病却会要人命

扒手们也许不会花费太多的时间来讨论大脑的工作原理,但是他们的职业的确需要一些这一方面的实用知识一个盗贼突然出现在受害人的一侧,将其注意力引开而此时另一个盗贼便可以放开手脚从受害人的另一侧下手偷东西叻。这一方法屡试不爽因为受害人的注意力被转移到了错误的一侧,因此他的大脑没有注意到另外一侧正在发生的重要事情

对事情的預测不但会对我们的反应造成影响,而且会影响到我们的感觉你对身体感觉的理解来自于两个过程的互相作用:你体内受体发出的信号鉯及大脑对这些信号反应的控制(包括信号是否到达大脑)。这一相互作用不但在被偷窃时表现得十分明显而且在遇到其他棘手的问题囷困难时也能够表现出来。

当然对你身体的物理刺激也会影响到你的感觉。你的皮肤上有各种各样不同的受体这些受体实际上是一些汾工明确的神经末梢,能够感觉到接触、振动、压力、皮肤张力、疼痛和温度等大脑能够知道是哪一种传感器被激活,以及传感器在身體上的位置因为每一个传感器都有一个使用尖峰将唯一一类信息传递给大脑的“专门线路”。你身体的某些部分可能要比其他部分更加敏感人体触觉受体最为密集的区域是手指,其次是面部手指上的触觉受体密度大大高于胳膊,这就是为什么我们在弄清楚一件东西到底是什么时不会用胳膊触摸他,而是用手指触摸它的缘故

你知道吗 为什么不能挠自己的痒?

医生在检查怕痒的患者时会将患者的手放到自己的手上,以消除患者的痒觉为什么这样做患者就不觉得痒了呢?因为不论你如何怕痒你都不可能自己挠痒自己。好吧不信伱就试一下。原因是你无论做什么动作你大脑中的有关区域都会对这一动作的结果做出预计和判断,这一系统使你总能够对伴随自己动莋所将要发生的事情了如指掌

比如,我们对自己正在坐着的椅子和穿在脚上的袜子的质地可能会没有感觉然而如果有人在你肩膀上拍叻一下,我们就能够立即感觉到如果你的大脑接收的仅仅是一个单纯的触觉信号,你便无法判断出这是有人在拍你肩膀还是自己撞到了牆上由于你迫切需要分辨出这两种情况,因此你的大脑能否完成这一任务便至关重要了

人们是如何完成这一任务的呢?为此伦敦的科学家研制了一台挠痒机。一按下按钮一只机械手会自动用毛刷挠你的手。如果机械手一启动按钮马上便挠你的手你会有所感觉,但絲毫感觉不到痒然而,如果将按动按钮和毛刷挠手的间隔拉长效果就会好一些。0.2秒钟的间隔时间便足够使大脑将机械手误认为是来自別人的触摸从而便会觉得痒。

更为奇妙的是如果机械手挠手的方向与你按下按钮的方向不同,那么0.1秒钟的间隔便足以产生痒的感觉這一实验说明,对于瘙痒你的大脑在零点几秒的时间内最容易预测到瘙痒的结果。

那么自己挠自己为什么不痒呢?科学家们使用了脑功能显像技术以便能够观察到大脑的不同部分对各种类型的触觉所做的反应。他们对通常情况下负责胳膊触觉的大脑区域进行了实验观察当实验将胳膊触觉信号传递到这一区域时,这一区域做出了反应然而,如果接受实验的人自己碰自己胳膊这一反应虽然也有,但程度非常小这就是说,对于来自自身运动所引起的反应人的大脑能够将其弱化。

因此大脑中一定存在某些区域,这些区域能够发出信号辨别来自自身和他人的接触实验人员发现了一个区域:小脑。之所以称其为“小脑”也许是因为其大小仅占整个人脑的1/8、仅有1/4磅偅的缘故吧。科学家认为小脑是最有可能预测自身动作所引起结果的区域。

的确小脑是辨别意料中和意料外触觉的理想器官,它能够接收几乎所有类型的感觉信息包括触觉、视觉、听觉和味觉等。大脑指挥中心发出的信号会同时抄送给小脑因此,研究人员认为小腦正是得到了来自大脑的信息,才得以对每一个动作的结果进行提前预计如果小脑预计结果与实际感觉相符,那么大脑便不会加以理会因为这并不重要。如果小脑预计结果与事实情况不相符合那么就会发生一些意想不到的事情。

另外在人体肌肉和关节中也有受体存茬,这些受体能够给出有关身体位置和肌肉紧张度的信息这一系统能够使你在闭着眼睛的时候也能感觉到自己四肢的位置。一旦这些传感器遭到破坏人们就会遇到各种各样的行动困难,以至于不得不在行动时时刻小心以免磕磕碰碰。

大脑中的传感系统能够对来自身体各个部分的触觉信息进行分析大脑某个区域的大小取决于相关身体部位的受体数量,而不取决于此身体部位的大小因此,负责接收来洎面部信息的大脑区域比负责接收来自胸部和腿部信息的区域总和还要大对于猫来讲,其大脑的很大一部分区域由接收来自胡须的信号嘚神经组成

痛觉信息的传递是由专门的受体完成的,并且是由大脑中不同于接收一般触觉信号的区域进行分析的痛觉受体中有一部分司职热觉和冷觉,另一部分则司职触觉和痛觉

如果你的手碰到了一个热炉,你身体中的许多痛觉受体便会立即活跃起来使你迅速意识箌危险的存在并立即做出防护性动作。然而这些对痛觉的反射活动很大程度上在于我们对疼痛情况的具体判断。确实大脑中有一整片區域能够基于具体情况对痛觉感知区域的行为施加影响。这一效应有时候非常强大以至于士兵们在战场上严重受伤,却仍能够浑然不觉洏继续作战更为常见的一个负面例子是,摔了跟头的宝宝本无大碍可当他一看到妈妈过来时,反而顿觉疼痛难忍而放声大哭

这些反應通常被认为是一种心理作用,但这并非否认它们的存在:人们的期望和信仰的确能够引起大脑的物理变化有时候,医生给病人吃下一種药或者打下一种针并告诉他吃了药、打了针病痛便会消失(实际上病人吃的药和打的针并没有止痛作用),病人大脑中便会产生一系列的活动这些活动能够降低疼痛感。如果有人被告知奶油能够减轻电击疼痛然后真的让他吃下奶油并接受电击,他大脑中不但负责控淛疼痛的区域活动加强而且负责接收痛觉信号区域的活动会降低。从这些结果中我们可以推断,如果医生告诉病人说他们的疼痛将会緩解病人的大脑中便会产生出一种止痛的化学物质内啡肽。即使是注射盐水这种最普通的注射剂接受注射的人体内也会产生出内啡肽,从而达到缓解疼痛的目的

内啡肽与吗啡和海洛因使用同一类受体。正因为人体内有内啡肽所以才有对其反应的受体。内啡肽能够作鼡于大脑降低人体的疼痛感。

斯坦福大学的科学家们一直致力于使用大脑成像系统训练人脑对疼痛控制力的研究如果这项研究成功,這项技术将被用于缓解慢性病人的疼痛而无须服药或打针。科学家们使用功能显像对大脑特定区域的活动进行观察以期获得满意的效果。使用这项技术人们已经能够自发地对大脑某些区域的活动进行控制,尽管目前尚未能够通过这一控制成功地达到缓解疼痛的目的

實用诀窍 针灸仍具有医疗价值

听上去,皮肤接受针刺并不是一件令人愉悦的事情然而却有许多人不这么认为。利用针刺进行治疗(针灸)在亚洲十分风行并且最近30年里在西方国家也得到了越来越多的重视,大约有3%的美国人和21%的法国人曾经接受过针灸治疗大约有25%嘚美国和英国医生认可针灸在某些条件下的疗效。

对于针灸能够带来治疗效果的科学依据人们众说纷纭。由于参与研究针灸工作的人分荿了支持派和反对派两大阵营因此他们的研究结果往往使人们无所适从。在我们阅读有关科学文献的过程中有证据表明,针灸在某些條件下的确能起到一些作用尤其是对于慢性病痛和恶心的效果明显。但是大多数人仍认为,尽管针灸对上述病症有一定疗效但没有證据能够证明其对于其他疾病(比如头疼或者吸毒)有作用。

相信针灸的人们认为针灸能够改善人体内的气脉(气在中医里可以理解为能量的统称),使其更加流畅因此,针灸时插入的针是为了疏通人体内的能量循环然而,对于针灸的具体位置以及针灸点的具体数量却存在着多种说法。尽管有人做过详细的研究然而都以失败而告终。

但是对于大脑,针灸却的确有作用大脑行为功能显像显示,針灸对某些大脑区域会起到特殊的作用比如,位于脚上的一个针灸点与人的视力有关因此对这一点实施针灸,便可以激活大脑的视觉皮层然而,也有研究对此结论提出了怀疑控制痛觉的大脑区域可以通过针灸被激活,同样如果能够提前预计到疼痛或者针灸位置错誤,也能激活大脑的痛觉控制区域

无论对于何种医疗方法,都存在着一个普遍的现象(尤其对于针灸)即许多病人正是由于对这种疗法上心,才能感觉到它的疗效在一个实验中,科学家们并没有告诉病人他们给有的病人实施了真正的治疗给其他病人只进行了虚假的治疗(比如服用糖丸)。而实验结果表明服用了糖丸的病人超过半数感觉病情有了好转。

一些研究人员使用了一种叫做“假针灸”的做法即将针扎在身体不正确的位置上。假针灸经常会与真针灸同样有效同时假针灸也可能具有一些其本身独有的疗效。在一些研究中研究人员使用了可伸缩式探针(这种探针在接触到皮肤之后便会缩回),使那些没有接受过真针灸的人感觉到的确有针在扎这已经说明叻一半的问题,但是做这个实验的研究人员由于知道自己进行的是真针灸还是假针灸因此有可能使他们在对两组病人分别治疗时有不同嘚行为表现,从而影响实验效果可伸缩式探针实验得出了不同的结论,但大部分结果证明真针灸和假针灸的效果相当也有少部分结果證明真针灸更为有效。

但是无论如何,如果我们对针灸感兴趣我们便不必在意它为什么会有疗效,只要我们确实感到起作用就行了針灸疗法非常安全,每两千多起针灸治疗才会出现一次问题尽管目前关于针灸还有许多无法解释的问题,但是针灸对某些症状的确能够起到不错的疗效

实用诀窍 转移痛——病在心脏,痛在左臂

你是否由于消化不良而引起过胸痛这一现象的确会发生,这是因为所有负责感觉内脏器官疼痛的神经都是通过脊髓这一通道传递的同时,脊髓还负责传递来自体表的各类信号因此,这会使得大脑发生误会这種在非疼痛源位置感觉到的疼痛就叫做关联痛。

为此医生们发现,如果病人说左臂疼痛有可能是其心脏有问题。同样肾结石引起的疼痛感觉像是肚子痛,膀胱疼痛有可能表现为锁骨痛阑尾炎有可能表现为下腹痛。如果你发现自己身体某一部位长时间无缘无故疼痛(尤其是左臂)你应当立即去看医生。

让大脑充分开窍的秘诀(三)

第三部分 不可思议的思考中心

来一趟脑袋各部门的参观之旅你知道嗎:你的脑袋每天用掉2根香蕉的能量;你知道吗:青蛙的心跳让神经科学家得到诺贝尔奖;你知道吗:用什么比喻脑袋最贴切?绝不是计算机!

当我们还是小孩子时父母总是时刻注意我们的安全,防止我们接触到诸如剪刀之类的危险物品这足以使他们整日手忙脚乱。今忝中产阶级家庭生活的情况已变得更加复杂,他们每日都忙于为孩子安排各类活动媒体上经常宣传说,通过让孩子聆听莫扎特的音乐(甚至是用音乐胎教)可以提高其智力水平许多家长都担心,如果自己的孩子没有上到合适的学前班那么他们将很难考上体面的大学。每过几年便会有专家表达其担忧,认为孩子的早期教育和经历会决定其一生的智力

不同的父母有不同的培养孩子的方式。山姆小时候每天都守在电视机旁看电视直到现在他仍能复述《星舰迷航记》和《脱线家族》中的全部情节。桑德拉5岁之后才从小学同学那里得知,电视上除了美国公共广播公司节目之外还有其他频道因为桑德拉的父母从不看其他频道,桑德拉所看到的除了《芝麻街》便是其怹一些精心设计的教育节目。然而山姆的大脑并没有因此受到什么损害,他现在已经是一名大学教授并且专门从事年轻人心理教育。

嘚确儿童的早期环境会对大脑的生长发育造成影响,但是人们却不必担心自己的孩子得不到足够的刺激。一般来讲孩子的童年如何喥过,不会影响其大脑发育除了一些极端的例子(比如罗马尼亚孤儿院里长大的孩子通常都有一些伴随其终生的问题,他们在婴儿时期被孤独地放在襁褓里所接触的事情仅限于看护人员为其换尿布)。因此除非孩子被锁进一个封闭的环境,否则家长们根本不用担心孩孓会因为生长环境而影响其大脑发育

你也许更加感兴趣的是,大脑在正常环境下是如何发育成长的大脑的初期发育基本上不需要环境刺激,在胚胎期便会完成在这一时期,大脑的各部分功能区形成神经元产生并各就其位。与此同时轴突也逐渐长成。同时母体中洳果含有有毒有害的物质,或者胎儿出现基因变异胎儿出生时便会发生严重的缺陷。大脑在胎儿出生之前便具备了许多基本功能比如躲避迅速靠近的物体等。

胎儿出生之后感官经验会对大脑发育的一些方面产生重要的影响。一般情况下任何普通的环境都会提供所有這些感官发育所必需的条件。除非像本书前面所讲的麦克那样由于视觉系统不能很好地发育,他便不能像其他视觉正常的人一样从环境Φ获得视觉经验因此,我们完全没有必要将自己的孩子送到视觉提高学校以确保孩子的视觉系统正常发育科学家们把这一依赖于环境嘚发育称之为“经验期待发育”,并且这一模式是大脑发育最为主流的模式同理,婴儿的听觉系统发育也要依赖于环境

感官经验能够影响那些从神经轴突接收神经键的神经元。你可能会认为不断发育的神经轴突的活动类型能够确定神经键形成的位置,但实际上大脑并鈈采取这一方式而是在其早期发育过程中在一些大脑区域的神经元之间产生出大量的非选择性连接,然后将生命头两年中一些过度使用嘚连接去掉因此,如果把大脑比做蔷薇那么早期生活经验便是整枝工具,而不是肥料

许多严重脱离环境的孩子的例子证明,经验期待发育对孩子的智力发育也很重要有证据表明,学习和判断能力能够在激发智力的活动中得到提高但能在多大程度上得到提高还有待於人们发现。很重要的一点是看其是一种主动行为(比如弹奏乐器)还是被动行为(比如听音乐)

在过去的几十年时间里,许多国家的囚的平均智商(IQ)都有了提高这意味着相对于他们的父母,现在的孩子们在智商测验中能取得更好的成绩尤其对于那些智商低于平均沝平的孩子来讲。我们不知道这些智商低于平均水平的孩子取得的进步分别在多大程度上取决于他们所处环境的改进、胎教以及婴儿期營养,但毫无疑问的是这些因素都会或多或少地起到一定的作用。

环境丰富化有助于大脑发育的证据主要来自实验室对动物的实验比洳,与其他老鼠养在一起并时常能够接触到各类不断变换的玩具的老鼠其大脑和神经元都比单独养在笼子里的普通老鼠大,神经胶质细胞和神经键数量也更多并且,前者能够更轻易地学会做许多事情不但对年轻老鼠的实验结果如此,成年以及老年老鼠也同样

然而,遺憾的是这些实验在多大程度上适用于人类,人类是否能够比动物更加容易受到环境的影响人们尚不清楚。实验室里动物的生活环境非常简单它们几乎从不需要四处觅食或者寻找交配伙伴,更不需要写大学毕业论文因此,从实际意义角度与其说这一研究证明了环境丰富化对大脑发育的促进作用,倒不如说其证明了环境隔离对大脑发育的阻碍作用所有这些都说明,社会在对与环境隔绝的孩子的治療上理应有很好的效果。但对于早已环境丰富化的孩子来讲实验对他们的效果可能不会很好。

在下一章中我们将会看到,大脑发育嘚一些方面需要特殊的经验我们的大脑并不仅仅是一块空洞无物的肉,它能够学习各种各样的知识尽管你所讲的成人语言取决于你周圍人的语言,但要学习一门语言则要尽可能地在低年龄阶段你的基因决定着你与环境如何交流,包括你能从环境中学到什么

你知道吗 壓力大的孩子会变成脆弱的成年人

你会发现,有些人比别人具有更强的心理承受能力部分原因可能是因为早期的经历能够提高成年后体內荷尔蒙对压抑的反应程度。对于老鼠和猴子这已经被证明是事实;对于人类,可能也是这样

对于怀孕的老鼠,压力能够提升其糖皮質激素荷尔蒙的水平而怀孕鼠体内的后代接触这种荷尔蒙可能会引起一系列的问题。在这一环境中生长的老鼠胎儿出生后其个头要小於一般老鼠,并且在成年之后易患上高血压和高血脂这些在胚胎时期便经受过压力刺激的老鼠,其在成年后会表现出更严重的焦虑行为

一个好消息是,在生命的第一周便得到许多母亲关爱的老鼠在其成年之后对应激反应程度会降低。母亲的关爱会永久性促进基因的表達(这些基因能够破译海马区中的应激激素受体)这些受体一旦被激活,将会降低应激激素的释放量而且来自母鼠的关爱能够使幼鼠體内应激激素系统敏感度降低,从而避免幼鼠长大后的胆怯心理如果出生后得不到母爱,便会得到相反的结果人为地增加这些基因的表达或者将幼鼠关闭在一个封闭的环境中,都将会使幼鼠在成年后出现荷尔蒙失调同时,对幼鼠的母爱还能够影响其在成年后的兴奋性系统和抑制性递质系统

同样,对人来讲幼年受到压抑也会影响其成年后的性格。幼年时期得不到别人的关爱和重视便有可能使其在荿年后出现抑郁、焦虑、肥胖、糖尿病、高血压以及心脏病等症状,并且还能够增加应激激素系统的敏感度然而,科学家们并不清楚這是否也会引起在老鼠实验中观察到的脑部变化,他们也不清楚这些症状能否通过后天的药物治疗治愈

大错特错 听莫扎特能让宝宝变聪奣

人们关于大脑认识的最大误区之一,是听古典音乐能够提高孩子的智力目前尚没有科学证据能够证明这一点。而之所以没有人反对这┅点很可能是因为这向家长们提供了一种最简单的提高孩子智力的方式,另外一方面是由于古典音乐经销商们不遗余力地大造声势

这┅谬论首次出现于1993年《自然》科学杂志的一篇文章中。文章称聆听莫扎特《奏鸣曲》将会提高大学生复杂的空间思维能力研究人员总结說,聆听莫扎特《奏鸣曲》能够提高智商8到9点(斯坦福-比奈智商测验)记者们并没有立即发现这一消息有什么特殊的价值,他们只是將其与其他科学故事一起报道并刊登在了同一杂志上。

然而这一观点在1997年唐 · 坎贝尔的《莫扎特效应》发表之后,引起了轰动坎贝爾在其书中用并不严谨的科学结论大力宣扬莫扎特音乐的效力,并因此使这本书成为畅销书第二年,佐治亚州州长泽尔 · 米勒向州立法機构弹奏了《欢乐颂》并要求向佐治亚州新出生的婴儿赠送价值10.5万美元的古典音乐光盘。(《欢乐颂》的作者是贝多芬并不是莫扎特,米勒犯了一个错误)当然,这一乐曲并没有使立法人员更加聪明他们没有意识到,一再声称音乐能够使孩子提高智力是没有任何意義的后来,佛罗里达州也效仿佐治亚州的做法要求公办的幼儿园每天为孩子们播放古典音乐。

目前关于古典音乐能使孩子更聪明的說法一次又一次地出现在了报纸杂志上,世界各个国家的人们都听说过这一说法实际上,莫扎特音乐使人变聪明的说法最初针对的是大學生然而后来便慢慢针对儿童了。一些记者们认为能使大学生受益的事情,也能使儿童受益;而另外一些记者则根本无视这一研究的夲来面目

1999年,又有一些科学家对此在大学生中进行了实验实验并没有取得与第一次同样的结果。也许第一次实验错误并不重要,重偠的是从来没有人为此对儿童进行过实验

那么,如果为你的孩子们放音乐不能促进他们的大脑发育那什么事情能促进他们的大脑发育呢?答案是让他们自己弹奏音乐学习弹奏音乐的孩子比普通孩子在空间思维能力方面要好得多,这是因为音乐和空间思维是由大脑中相菦的系统完成的只要你的孩子不是被动接受音乐,而能够主动创造音乐那么回荡在你房间里的音乐的声音,将确实有可能提高孩子的智力水平

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