大脑终生都在发生变化——神经的可塑性
“要是我小时候学过一门乐器就好了，现在学已经太晚了。”我们中的许多人都曾有过类似的想法。的确，大脑在儿童时代的可塑性非常强。从语言到运动，孩子学任何东西看起来都很迅速而自然。但是为什么孩子的大脑能够在如此短的时间内学得如此多，又如此轻松呢？
因为人类的设定即是如此，一个年幼的个体必须尽快学会在世界上存活。在大脑中，细胞不仅能够建立彼此之间的联系，而且能够将已建立好的连接分开（即修剪）。正如你所注意到的，这种机会，一旦错过就不再有。不过，大脑的应变能力（用科学术语来说是神经可塑性），可能是大脑最重要的品质。因为即使大脑的灵活性在成年之后比不上孩童时那么好，其可塑性也不会完全消失。即使是成年人（哪怕是80岁的老人）也具有神经可塑性。为了准确了解大脑在成人中的影响和变化，我们去看一看42岁的美国女性米歇尔·麦克（Michelle Mack）的故事吧。她奇特的人生轨迹改变了我们对人脑真正能力的理解。
你的生活方式改变了你的大脑
在基因或环境对我们的影响这一问题上，人们的热情时起时伏，但观点却日益极端、奇特。今天我们当然知道，我们的命运既不是基因决定的，也不是环境决定的，而是两者的结合。我们也知道基因和环境密切相关，例如环境会通过复杂的生物机制影响我们的基因——我们的DNA（脱氧核糖核酸）。
有几个数字清楚地表明，基因不是组成你的大脑或决定你个人的唯一因素。你拥有大约2.3万个基因。你也有大约一千亿个脑细胞，而它们之间又有大约一百万亿个连接。你那2.3万个基因不可能控制这一百万亿个连接。原因很简单，大脑太复杂，不能由一个确切的、预先决定的基因程序来掌管。
你的基因为你的脑细胞如何创造和死亡，以及它们之间如何连接和断开奠定了基础。但是，这一切是如何发生的，你养成了哪些性格特征以及你的心理状态将如何受你的生活经历影响，则取决于你生活在什么类型的环境中，也或多或少取决于你的生活方式。
就生活方式而言，这本书的关注点在体育锻炼方面——虽然它不是决定我们大脑发展的唯一外在因素。但研究发现，体育锻炼对大脑功能起着举足轻重的作用，其重要性甚至超越了我们大多数人的理解范围。
只有半个大脑的女人
米歇尔·麦克于1973年11月出生于弗吉尼亚州。早在她出生几周后，她的父母就注意到有些事情不对劲。米歇尔无法集中注意力，无法正常移动她的四肢，特别是她的右臂和右腿。她的父母多次带她去专家那里检查眼睛，想弄清楚她是否患有脑瘫。但专家们都说不是脑瘫。他们所咨询的神经科医师们都不能通过米歇尔的症状和X光片结果判断她得了什么病。在20世纪70年代早期，我们的现代技术［即CAT扫描（Computerized Axial Tomography）和MRI］仍处于早期不成熟阶段。到了米歇尔3岁时，她还不会走路，也几乎不能说话。此时，她的医生建议她再接受一次X光检查，因为自她第一次接受X光检查以来，医疗诊断技术已经取得了很大的进展。1977年，米歇尔的CAT扫描结果令米歇尔的父母以及她的医生感到十分震惊。米歇尔没有左脑。问题可能发生在她还是个胚胎时。
一种可能性是米歇尔在出生前遭受过中风①；另一种可能性是她的左颈动脉发生了阻塞，血液无法流向大脑左侧。总之，没有人能够提供明确的答案，但有一点很明确：米歇尔左脑中超过90%的部分都遗失了。
人们通常认为大脑的左侧掌管着分析和理性（即数学和语言思维的所在地），而右侧则掌管着艺术和创造性。尽管这样的划分有些绝对，但也不会和事实差得太远。考虑到大脑左侧所承担的一系列任务，米歇尔的许多症状突然有了解释。她无法正常说话可能因为她大脑缺失了管理语言的部分。而且由于大脑的左侧也负责身体右侧的移动（反之亦然），所以毫无疑问，她的右手和右腿移动起来都会有困难。
然而，最让人感到惊奇的，不是米歇尔在出生后第一年的表现，而是后来发生的一切。在接下来的人生里，她以医生没有想到的速度，成功地掌握了她先天所缺乏的能力。她学会了走路、说话、阅读……而且水平和普通人差不多，只是学得比同龄人稍微慢一点。
如今，米歇尔在许多方面过着和普通人一样的生活，甚至在她的教区做着一份兼职工作。即使没有具备相应功能的大脑区域，米歇尔对单词的掌握能力也接近正常水平了。虽然她的右臂和右腿活动能力有限，但她可以照常行走。
测试表明，米歇尔在抽象思维方面存在一些困难，但她被赋予了对细节的非凡记忆力。由此她拥有一项特异功能：她可以立即回答出任意一天是星期几。例如，如果米歇尔被问到2010年3月18日是星期几，她可以几乎不假思索地答出“星期四”。
米歇尔的右脑接管了原本应该由她缺失的左脑处理的任务。曾经有研究表明，少部分的脑组织缺失的确可以被其他的部分弥补，但很少有人能完成如此大范围的大脑重构，以至于让剩下的一个大脑半球弥补了失去的另一个半球。米歇尔的脑细胞连接在脑组织里随处可见，让她的大脑右半部分看起来有些拥挤。米歇尔在视觉空间定位方面存在问题（即判断距离和空间定向的能力）。视觉空间定位的中枢通常存在于右脑（即米歇尔完好无损的部分），所以人们觉得，由于米歇尔的大脑右侧需要同时承担属于左脑和右脑的双重任务，使得容量有限的右脑无法圆满完成全部任务。
米歇尔具有记忆日期的特殊能力可能并非偶然。我们大脑的两个半球以一种叫“詹代保护”②（Jante’s Shield，即整体优于突出的个体）的形式相互作用。大脑的一个半球不会只弥补另一个半球的功能，也可能抑制对方。这样的抑制功能会防止某一区域变得太强大，以免脑部的各个区域失去平衡。这也说明了为什么我们大多数人都能拥有一套完整的生存技能，不是只擅长某些领域，而在其他领域表现得很差。如果大脑的两个半球之间无法沟通，脑部各区域的平衡也可能会丧失，有些能力会变得异常，这往往会危害他人。
行走的谷歌
美国人金·匹克（Kim Peek）是电影《雨人》（Rain Man）中达斯汀·霍夫曼（Dustin Hoffman）所扮演的雷蒙·巴比特（Raymond Babbitt）这一角色的原型。匹克的胼胝体（callosum，一种神经纤维束）在出生时受到了损伤。胼胝体是大脑的一部分，它连接了大脑的左右半球。胼胝体的损伤会引起大脑左右半球的沟通错误。匹克4岁才学会走路。医生认为他有严重的精神疾病，并建议送他去精神病院。
但就像米歇尔的例子一样，匹克以人们无法预见的方式成长了起来。
大约5岁时，匹克学会了阅读，每当他读完一本书时，他都会把书的封面朝下放好。他的父母惊讶地看到家里很快就堆满了封面朝下放置的书本。那时，匹克就对书中的细节展现出了令人难以置信的记忆能力——他可能展现了人类有史以来最好的记忆力。他可以同时阅读一本书的左右两页——左页用左眼，右页用右眼。他每10秒就能读完一页，1个小时便可读完整本书。他最喜欢的消遣方式是去公共图书馆，在那里，他每天会读8本书。
他能记住读过的约1.2万本书中的所有内容。他的脑海中拥有难以计数的各类信息，从莎士比亚到英国王室，再到完整的美国邮政编码列表。如果有人能被称为“行走的谷歌”，那毫无疑问是金·匹克。
与米歇尔·麦克一样，匹克也可以立即说出前后数十年中任意一天是星期几。人们经常走到匹克面前，告诉他自己的出生日期，问他自己是星期几出生的。他不仅能立刻给出正确的答案——“你出生在星期天”，还可以补充说，“你这星期五就满80岁了”。
金·匹克的能力是如此独特，他被称为“金电脑”和“超级怪人”。但对他来说，生活不是一件简单的事。他在社交场合不知道怎么说话，而且几乎不会自己穿衣服。他尽管有着非凡的记忆，智力测试结果却低于正常水平。每当神经学家要求对他进行科学研究时，匹克总是非常配合，并且自愿奉献自己的时间。他的独特案例为解读人类记忆提供了重要线索。目前的研究结果表明，匹克的非凡记忆力是他的大脑两个半球间缺乏沟通、各区域之间无法彼此平衡的结果。