第2章 引言 选择一个自己
看在上帝的份上，选择一个自己，然后坚持下去！
——现代心理学之父威廉·詹姆斯（William James）
希思罗机场很大，如果你在航班已经开始登机、自己已经走到21号登机门时才发现不小心把行李丢在了候机厅，那么你就需要跑很长一段距离才能回去——虽然来回一共才15分钟，但却感觉非常漫长，尤其是听到机场冷酷无情的广播说“无人照看的行李将被移除甚至销毁”之后。
幸好我的行李还待在原地，就在一名店员刚要叫保安的时候，我找到了它。我口干舌燥地向店员道了歉，然后跑回登机门，及时赶上了航班。当坐在飞机上，握着一杯金汤力酒平静下来之后，我才意识到自己之所以乘坐这趟航班，就是为了摆脱这类麻烦事。
我正准备前往美国马萨诸塞州波士顿市去见两位研究持续专注的神经科学家，希望他们能有办法帮助我克服容易感到压力、容易分心的自然倾向，同时让我能长时间地保持平静与专注。这只是我漫长旅途中的第一步。在接下来的一年多时间里，我将多次前往美国和欧洲，寻找针对我大脑缺陷的实际解决方案。
我想通过最先进的现代大脑科学来改善我的大脑，同时想了解在现实生活中大脑训练的未来将通往何处。注意力仅仅是开始，在接下来的几个月里，我将根据现代科学尝试不同的干预措施，寻找我缺失的方向感，改掉不健康的焦虑习惯，同时提升令人尴尬的数学技能。此外，我还会探寻一些大脑内部更神秘的角落，比如创造力和时间感知力。
我有充分的理由认为这趟旅程值得一试。首先，10年来有充分的证据表明，我们的大脑是“可塑”的——它在生理上保留了我们在人生过程中对学习和经历的事情做出反应的能力。其次，作为一名科学记者，同时也是《新科学家》（New Scientist）杂志的前专题编辑，多年来我曾写过成千上万字的关于神经可塑性的文章，因此我越来越好奇是不是可以将它们运用到自己的大脑中。
但当我开始寻求答案时，却发现这一理论根本没有得到任何应用。虽然针对神奇的大脑可塑性有着各种各样的研究，但没有人知道我们应该怎样把这一科学原理应用到日常生活中。诚然，有一些利用大脑可塑性成功从脑损伤中恢复的动人故事，但据我所知，在大多数人身上还没有出现类似的证据。
在我看来，神经可塑性究竟能不能适用于所有人，这是一个很重要的问题。一个成年人的大脑有860亿个神经元以及数万亿的连接，这是相当了不起的工程壮举。大脑发育成熟时，它已经经历了一段不可思议的旅程。成年人大脑的主要工作就是作为一种模式识别和归纳机器，在后台不停运转，理解当前正在发生的事情及其与已经存储的记忆之间的关系。
这些记忆的唯一来源就是经验，正因为如此，婴儿和孩子非常适合学习，他们对周围的事物充满了无尽的好奇心。这些基础工作一旦完成，大脑对日常生活的处理就会转为自动模式，由潜意识来负责搞清楚当下发生的事情，决定我们应该如何应对。早期生活的经历将从方方面面影响我们，决定我们会成长为什么样的人，并决定大脑会在潜意识下做出哪些假设。此外，每个人也有着各不相同的遗传特征，因此成年后每个人的大脑都是独一无二的，而且其形成的过程也是一连串的偶然，就像是在基因和生活经历的彩票中随机抽奖。
不过，如果神经可塑性可以应用于成年之后，那么这一切就都有可能发生改变，我们能有机会重新审视自己的大脑，决定保留什么、改变什么。
这个过程中只有一件事情让我感到担忧——我承认之前从没想到过这件事，直到我热情地向一位朋友讲述自己的计划时，他的反应出乎我的意料。我在瑜伽课上认识的朋友史蒂芬（Stephen）对改变大脑的想法感到非常震惊。“你是一个与众不同、非常优秀的人，”他说，“为什么想要做出改变？”
这个问题让我沉思良久，因为不管怎样，我的大脑造就了现在的我，如果我对它做出改变，以后的我就很有可能不再是我了。
然而，如果大脑在整个人生过程中都在不断地变化，那么使我成为我的工作也就并没有完成，如果神奇的神经可塑性能让你摆脱自己的缺陷，那么你为什么还要忍受这些缺陷呢？我们中的大多数人往往是在大脑被困住了很久之后，才意识到自己想要做什么。也就是说，我们大部分时间是坐在自己思维的列车上，让它随意前行，但如果能坐上驾驶座，掌控自己的人生，岂不更好吗？
历史上有两名关于思想和自我的伟大思想家可以支持我的观点。早在一世纪，古希腊哲学家爱比克泰德（Epictetus）就对他的学生说：“先告诉自己会成为什么样的人，然后再做你该做的事。”【1】很久之后，“现代心理学之父”威廉·詹姆斯（William James）也说过类似的话，只不过语气更加愤怒：“看在上帝的份儿上，选择一个自己，然后坚持下去！”对我来说，这是一个不小的挑战。
所以，我们第一步要做的，就是决定要改善什么，即选择一个想要成为的自己。根据那些让我心生烦恼的认知能力，以及在我亲朋好友之间进行的一项非常不科学的调查，我选择了以下几点：
1.注意力——能够坚持专注于眼前的任务，抵制干扰。
2.控制焦虑——想办法减轻压力。
3.创造力——学会根据需要产生新的创意。
4.导航力——增加我迫切需要的方向感。
5.时间感知——想办法享受每一刻，并能够打发无聊时间。
6.数字感——尝试获得“数学头脑”，学会逻辑思考。
从某种程度上说，上述这些技能都是我已经拥有、却从来不能自由掌控的。如果我能够在这些技能所涉及的大脑区域和回路中做出改善，也许就有机会掌控自己的大脑，而不是被它牵着鼻子走。
第二步，做你必须要做的事（并坚持下去）。
这部分有些棘手，因为它引发了一个更广泛的问题：我们究竟能不能利用神经可塑性来对大脑进行“超驰控制”，引导它朝着我们选择的方向前进。
的确，有很多类似的大脑游戏，基本上都是牵强地基于心理学实验室中用来测量认知技巧的一些基本测试，比如记忆拼图、心算游戏等，先测试你的基础技能，然后为你提供每日“认知训练计划”，并不断跟进你的进展。此类游戏最著名的供应商Lumosity称他们每天都会提供训练计划，可以锻炼“各类技能，比如计划能力、逻辑推理能力、选择性专注等”。他们的声明小心谨慎，没有透露更多信息，因为在2016年1月，美国联邦贸易委员会（US Federal Trade Commission）裁定，该公司“欺骗消费者，无根据地声称Lumosity的游戏能够帮助用户在工作和学习中获得更好的表现，减少或延缓由年龄或其他严重疾病引起的认知障碍”【2】。这一裁定还对该公司的方法进行了严格的评估，指责他们的行为是在利用消费者的恐惧，并且毫无科学依据。尽管如此，他们的网站仍大费周章地证明自己非常具有科学性，很难不让人觉得这会对你的大脑产生切实有效的影响。
问题是，如果你问问脑神经科学家对此的看法，就会知道这类训练似乎并不值得你投入时间和金钱。大多数神经科学家非常怀疑这类大脑训练游戏能否对大脑产生影响，因为他们针对其中一个最受欢迎的游戏进行了大规模研究测试，调查它究竟能对大脑造成什么影响，得出的结论是：并没有多大影响。一项针对约1.1万人的研究【3】发现，智力游戏并不会让你变聪明。虽然经过练习之后，你在游戏中的得分会有所提升，但即便是这样的提升，效果也不会持续太久。
鉴于数百万抱着改善自己心态的中年人都在不断跟风的情况（据估计，仅美国人们每年在大脑训练产品上的花费就超过10亿美元），一些神经科学家最近撰写了一份措辞强硬的公开信，警告人们大脑训练游戏并不会延缓老年痴呆，也不会让人保持年轻【4】。另一个受到大肆宣扬的方法是像僧人一般虔诚地冥想。我因为自己无法坚持长时间静坐，所以从来没觉得这有什么好处（此外，我还一直开玩笑称自己获得正念的方法有很多，比如做瑜伽，又比如在户外遛狗时停下来闻闻路边的小花儿）。但最近就连冥想也开始受到批判，一些心理学家称，冥想有一个十分常见但却鲜有人知的副作用。一项针对20世纪90年代去过冥想中心的人的研究发现，被研究者当中有一小部分经历过恐慌或抑郁【5】。另一项较新的研究发现，每日的冥想练习反而提高了志愿者唾液中的应激激素水平【6】。尤其是对于我这样希望改变过度恐慌的人来说，这两项研究的结果听起来都不怎么理想。
神经可塑性
因为到目前为止，我们对于一切都不能做出断言。唯一能做的，就是对神经可塑性进行深入研究，弄清楚它到底是怎么一回事。
好消息是，不管人们怎么看待市面上推崇神经可塑性的大脑训练游戏和心理自助读本，它们并不是凭空捏造的。大家都认同的一点是，如果你的大脑中没有神经可塑性的存在，那么很可能你已经死了。
然而，我们却很难确定所谓的“促进神经可塑性”或“重塑大脑回路”究竟指的是什么。我们知道的是，如果把大脑放在显微镜下，就会发现神经元分叉的地方会长出像章鱼触手一样的凸起（我们知道这一点是因为科学家仔细观察过老鼠的大脑），时而连接相邻的细胞，时而收缩回来。
上述增长和收缩的过程一直都在发生，虽然这种动作看起来似乎没有效果，但却能够让大脑随时保持最佳状态，以便在需要时随时产生新的连接。大多数时间里，至少在成年人中，大脑在一天里的变化似乎没有什么值得注意的——大脑不断运转，在这里建立了一些连接，又在那里断开了一些连接，并没有出现什么真正的大变化。只有发生了令人难忘的事情，或者在努力学习新知识时，新连接的数量才会超过旧的连接，从而造成大脑的变化。
当然，这只是别人想说服你可以改变大脑时会讲的一个基本故事，如果想让人更清晰明了地理解这一切，他们可能会引用加拿大神经学家唐纳德·赫布（Donald Hebb）的话，他在1949年时（大概是这样）说：“一起被激发的神经元，会连成一气。”其实他说的是：“当细胞A的一个轴突和细胞B很接近，足以对它产生影响，并且持续不断地参与了对细胞B的兴奋时，那么这两个细胞或其中之一就会发生某种生长过程或新陈代谢变化，以至于A作为能使B兴奋的细胞之一，它的影响加强了。”【7】上述简洁的说法则是出自于斯坦福大学的神经学家卡拉·沙茨（Carla Shatz）。
另一项关于大脑变化的证据来自对于人类志愿者的脑成像研究，研究发现，学习新技能时，人的大脑会发生生理变化，形成新的区域来应对全新的工作。这其中最广为人知的可能就是埃莉诺·马奎尔（Eleanor Maguire）对伦敦出租司机的研究。在过去的10年里，马奎尔通过研究发现，出租车司机需要花费大量的时间记忆伦敦的交通路线，才能通过“知识测试”（the Knowledge）——测试司机对伦敦市中心320条路线、25万条街道和2万个地标的记忆。通过“知识测试”的司机，其大脑中负责空间记忆的后海马体（posterior hippocampus）会变大。
通过“知识测试”并获得资格证书需要两到四年的时间，而且测试本身的难度也非常大。马奎尔发现，大脑为了应对这一挑战，必须在空间记忆上投入更多的资源，这样就会使海马体中产生更多的脑灰质。同样的研究表明，鉴于大脑内部有限的空间本身就已经拥挤不堪，后海马体变大必将导致相邻的前海马体缩小，这一变化会使司机在特定的视觉记忆任务中表现更差。
除此之外，还有其他体现大脑在学习过程中不断变大或缩小的例子。一些针对音乐家的研究表明，与非音乐家相比，他们大脑中关于精细动作和声音处理的区域更大，而变化的程度与一个人进行音乐练习的时间长短有关，也就是说，造成这种变化的是后天的练习，而非先天的优势。另外，产生变化不一定需要长年累月的练习，只需短短几周，大脑中负责处理快速移动物体的区域就会变大。
上述研究均出自举世闻名的科学家之手——他们都是各自领域的精英，也并未向大家兜售什么产品。但如果有人试图将赫布的理论和大脑扫描的结果联系起来混淆视听，假装自己深谙其道，那么他们的理论很快便会不攻自破。因为目前就活人的大脑而言，还没有任何方法可以在看到扫描成像的脑部区域变大的同时，也看到神经元的激发与连接。这就意味着，我们无法得知大脑成像研究中看到的体积变化究竟是因为新细胞的增长和新连接的激增，还是诸如出现了新的血管为忙碌的大脑分流之类的其他原因。总而言之，还是不要轻易相信他们鼓吹的“重塑大脑”理论。
这一方面的原理变得有些复杂起来，因此我联系了牛津大学功能脑成像中心负责人、认知神经科学教授海蒂·约翰森-伯格（Heidi Johansen-Berg）。这几年来，我跟她就我所写的各种文章进行过很多次谈话，她从来不会夸大其词，因此在我看来，她是能够抛弃华丽辞藻的宣传、如实陈述事实的完美人选。我请她在电话中给我讲解目前我们对大脑可塑性掌握的情况，虽然那段时间我基本上一直麻烦她对各种文章做出评论，但她还是同意了我的请求。
约翰森-伯格告诉我，新的连接——所谓的“一起被激发的神经元，会连成一气”——不太可能是造成大脑扫描成像中某个区域变大的原因。“这听上去很吸引人，似乎是你在学习新事物时可能会发生的事情，但由于这些连接所占的空间极小，核磁共振成像几乎不太可能探测得到。”
如果让脑灰质增加的并不是新连接，那么是什么呢？约翰森-伯格也想找出答案，因此她对这一领域的研究进行了梳理，随后在《自然神经科学》（Nature Neuroscience）杂志上发表了一篇综述文章【8】。她在文章中总结道，大脑的变化涉及很多方面，但目前还不清楚究竟是什么导致了大脑扫描仪上显示的某些区域变大，或者（更有可能的是）大脑的这些变化是不是各方面原因共同作用的产物。简而言之，她告诉我，目前流行的“重塑大脑”理论可能包含以下的一个或多个方面。
更多神经元
为了应付学习和记忆的需求，包括海马体在内的某些大脑区域中会产生新的神经元。因此，神经元的诞生（神经发生，neurogenesis）可能至少是造成伦敦出租司机大脑中某些变化的原因。但目前在一些特定的大脑区域之外还没有发现有神经发生的存在，因此神经发生也就无法对大脑扫描中发现的每一处增长做出解释。
更多“胶水”
神经元是我们大多数人认为的“脑细胞”，是它们把信息经过神奇的电子处理，最终转变成我们的想法、欲望和记忆，但它显然不是构成脑灰质的唯一脑细胞。目前对神经元的确切数量仍有争议，但我们知道的是，神经元的数量至少与另一种叫作“神经胶质”（glia）的细胞数量相等，甚至可能少于神经胶质细胞。
Gila一词源于希腊语“胶水”（glue）——神经胶质细胞就是因为能够形成黏性框架、固定神经元而得名。在很长的一段时间里，我们都以为这就是神经胶质细胞的功能，但最近一些有趣的线索表明，它们可能也与学习有关。
在各种胶质细胞中，星形胶质细胞（astrocyte）引起了研究人员的广泛关注。在动物试验中，实验人员先教会动物一些事情，然后再对大脑进行解剖，观察是否有变化，结果发现学习后的星形胶质细胞更大。因此，人类大脑的变化可能也是出于同样的原因。“你在大脑扫描中可能也会看到这些。”约翰森-伯格说。
或许当我们学习时，星形胶质细胞会确保为某些特定的大脑回路提供更好的服务，以便我们进行思考，又或者星形胶状细胞本身产生了与思考过程更直接相关的作用。具体是什么，我们目前还不得而知，但不管怎样，星形胶质细胞显然对思维的过程非常重要，而人类的星形胶质细胞在这一方面则尤为擅长。2013年，一组科学家将人类的星形胶质细胞放入老鼠大脑内，观察其导航能力的变化。结果他们发现，与只有自身星形胶质细胞的对照组相比，植入了人类星形胶质细胞的老鼠在迷宫中的导航能力有了大幅度提升，也更容易记住物品被藏匿的位置【9】。
更有趣的是，通过对爱因斯坦的大脑进行研究，人们发现在他负责抽象思维的大脑区域中，星形胶质细胞的数量多得超乎想象。因此，星形胶质细胞也许不能像神经元那样有着闪电般的传输速度，但它们却能够帮助我们进行思考。或者如低调的约翰森-伯格所言，“我们越来越多地意识到自己错过了关于星形胶质细胞的一些重要信息”。
更多“管道”
动物研究表明，在星形胶质细胞忙于执行自身功能的同时，将它们与神经元相连的血管也会产生新的分支。当大脑的某一区域努力运转时，更多的血液就意味着更多能量、氧气和保持活跃细胞高效运转所需的其他物质。作为对大脑变化的一种解释，虽然新的血管听起来没有像新的神经元和新的连接那样令人激动，但血管大约占到脑灰质的5%，如果血管不断扩展，那么很可能就会形成足以在扫描图像中观察到的变化。若真如此，那么人们口中的“重塑大脑回路”可能更像是“重新修缮管道”。
更多连线
当然，在我们学习新内容时，大脑的确会经历“回路重塑”的过程，相邻神经元之间新增的细长分支的确会造成大脑区域增长。例如，20世纪90年代的研究表明，接受过更多教育的人在相邻神经元之间拥有更多微小的局部连接，即树突分支（dendritic branch）。
不过，我们大多数人认为的“回路重塑”，归根到底是因为脑白质。脑白质是大脑中连接不同区域的长距离连线，其连接的大脑区域可能相距几厘米之远。几乎你所做的任何思考都需要来自多个脑区的输入，因此不同区域之间的连接程度和长距离连接之间的电信号传播速度会在很大程度上决定大脑处理信息的效率。而我们自身的不良习惯，如过量饮食或从赌博中获得快感，可能会造成一些毫无用处的连接方式。
脑白质因其表面覆盖白色的脂肪髓磷脂（myelin）而得名，这些脂肪覆盖在神经元轴突表面，使其与外界绝缘，同时使电信号以10倍的速度沿轴突传递。当我们重复某些想法和行为时，更多的电流就会通过神经元，大脑就会从正常速度的连接升级为超快速连接。更多细节可以通过以下这种方式来表述：电流活动会刺激“谷氨酸”（glutamate）的释放，这会吸引少突胶质细胞（oligodendrocyte），这些细胞开始运作，从而形成由神经元细胞膜构成的脂肪绝缘螺旋。某些大脑回路中活动的增加也会使得神经元连线变得更长、更密集或拥有更厚的脂肪层。
一旦神经元轴突上覆盖了髓磷脂，这个额外附加的绝缘层就会抑制神经元的分支，保护传递信息的“高速公路”不被分流或减速。这就是我们常说的“恶习难改”的原因之一。
这种特定的机制可能会在你试图重塑大脑回路时引发一些问题，例如，如果我想要改变的传导通路已经存在很久，并且覆盖着一层厚厚的髓磷脂，那么它还有可能改变吗？更糟糕的是，这些回路不仅仅是在大脑中随机游走，在一瞬间迸发或断裂，它们还被捆成厚厚的纤维束（fasciculi），整齐排列在一起，朝着正确的方向运行（见下图）。想象一下，要解开这样一团复杂的回路并做出调整得花费多大的功夫！这看起来几乎不可能实现。
不过，海蒂·约翰森·伯格告诉我，或许我们有可能在不同脑区间现有的长距离连线之外增加新的分支。在一项始于2006年的研究中，研究人员教会猕猴用耙子来取得远处的食物后，发现它们大脑的视觉区域与感知四肢所处位置的区域之间产生了新的连接【10】。进行这项研究的科学家并没有说大脑中增加了新的连线，而是说可能从某个附近的通路上出现了新的分支。
另一种不那么激烈的方法是调整大脑中已经存在的回路——不至于完全重塑大脑回路。神经学家对结构变化（神经系统本身实际的生理变化）和功能变化进行了区分，二者在电学或化学结构及神经元突触连接程度上均有差异。结构变化和功能变化都会对现实生活中大脑的运转产生重大影响，同时这两种变化也存在着互相影响的关系。
总而言之，神经可塑性是一个既迷人又复杂的概念，即便是专家也说不清我们的大脑在学习新事物时究竟发生了什么。我们有充分的理由相信神经可塑性是真实存在的，并不是不道德的营销人员胡编乱造的产物；但是，如果有人对你说什么“一起被激发的神经元，会连成一气”，然后就能奇迹般地重塑大脑回路，那么他们所谓的“一劳永逸的妙方”就跟电视上的那些减肥广告一样，没有什么可信度。
现在看来，那些心怀壮志想要拥有全新大脑的人，最好还是一次只选择一种技能，然后专注于此。目前我们并没有发现能够像慢跑锻炼身体一样作用于大脑的活动，甚至有可能根本不存在类似的活动，于是，这就又回到了我关于改变大脑的第一个结论：选择自己想要改善的方面。
幸运的是，我所选择改善的每一个方面都有大量的神经科学家和心理学家在研究这些技能的工作原理，以及如何提升自己的表现。相较于“变得更聪明”的理想情况，我选择了一些更为具体的技能，因此也至少有机会在各个特定领域得到提升，不过具体会有哪些改进还有待观察。我不清楚伦敦出租车司机到了纽约是不是比一般人导航能力更强，也不知道他们大脑中丰富的空间知识是不是仅限于伦敦街区。再比如，如果我在面对突然降临的灾难时能够控制自己的恐惧，那是不是也能让其他情绪消失？
这些问题——更重要的问题是：花这么大功夫改变自己的大脑是否值得——仍然需要等待时间来解答。正如一位神经学家看到我列出的目标清单时所评论的那样：“到最后，你要么变成女超人，要么变成一团糨糊……”
不管怎样，这都应该是一次非常有趣的体验，对吧？
注释：
【1】The Discourses of Epictetus , book 3, chapter 23.
【2】'Lumosity to Pay $2 Million to Settle FTC Deceptive Advertising Charges for Its "Brain Training"Program', Federal Trade Commission, 5 January 2016: events/press-releases/2016/01/lumosity-pay-2- million-settle-ftc-deceptive-advertising-charges.
【3】Owen AM et al., (2010)'Putting Brain Training to the Test', Nature , vol. 465, pp. 775–8.
【4】'A Consensus on the Brain Training Industry from the Scientific Community', Stanford Center on Longevity, 20 October 2014: http:// longevity3.stanford.edu/blog/2014/10/15/the- consensus-on-the-brain-training-industry-from- the-scientific-community-2/.
【5】Shapiro DH, (1992)' Adverse Ef fects of Meditation: a preliminary investigation of long- term meditators', International Journal of Psychosomatics , vol. 39, pp. 62–7.
【6】Creswell JD et al., (2014)'Brief Mindfulness Meditation Training Alters Psychological and Neuroendocrine Responses to Social Evaluative Stress', Psychoneuroendocrinology , vol. 44, pp. 1–12.
【7】Hebb D, (1949) The Organization of Behavior , Wiley & Sons, p. 62.
【8】Zatorre RJ et al., (2012)'Plasticity in Gray and White: neuroimaging changes in brain structure during learning', Nature Neuroscience, vol. 15, p. 528.
【9】Zhang Y & Barres BA, (2013)'A Smarter Mouse with Human Astrocytes', Bioessays , vol. 35, pp. 876–80.
【10】Johansen-Berg H, (2007)'Structural Plasticity: rewiring the brain', Current Biology , vol. 17, pp. R141–R144.