文 / 李博士
我最近在看一本名為《重塑大腦犯犁，重塑人生》的書籍。作者Norman Doidge是醫(yī)學(xué)博士女器，哥倫比亞大學(xué)教授酸役，暢銷書作家。這本書是關(guān)于大腦可塑性研究方面的科普讀物。介紹了很多腦科學(xué)方面的病例涣澡，以及一些世界一流學(xué)者的研究成果與實(shí)際應(yīng)用贱呐。看了這本書后入桂，讓我對大腦的強(qiáng)大有了更深的認(rèn)識奄薇。今天主要介紹下書中的核心概念--“大腦可塑性”的發(fā)展歷程，以及對我的啟示抗愁。
1.大腦可塑性
簡單講馁蒂，大腦可塑性是指：大腦可以根據(jù)環(huán)境變換而改變自身神經(jīng)元連接狀態(tài)的特性。比如蜘腌，盲人雖然沒有了視覺沫屡，但是他的觸覺可能會很靈敏。這是由于沒有了視覺刺激撮珠，盲人大腦中原來負(fù)責(zé)處理視覺輸入的區(qū)域發(fā)生了重構(gòu)沮脖，轉(zhuǎn)而去響應(yīng)觸覺刺激了。如果用精密儀器觀察盲人的大腦芯急，就會發(fā)現(xiàn)原來用于處理視覺的區(qū)域不見了勺届，而處理觸覺的區(qū)域擴(kuò)大并占領(lǐng)了很大一部分原本處理視覺的區(qū)域。
在上述表達(dá)中志于，有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：1）對于每種感官刺激涮因，大腦會有相應(yīng)的區(qū)域負(fù)責(zé)處理其送來的信號∷耪溃科學(xué)家經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，繪制出了身體不同部位對應(yīng)的大腦區(qū)域的圖表嗜湃。醫(yī)學(xué)界稱為“大腦地圖”奈应。2）大腦地圖會隨著外界環(huán)境而變化。第2點(diǎn)是大腦可塑性研究的重點(diǎn)购披。
2. 大腦功能區(qū)域特定論
要說清大腦可塑性的發(fā)現(xiàn)杖挣，必須先從“大腦功能區(qū)域特定論”講起。有一天刚陡，外科醫(yī)生Paul Broca發(fā)現(xiàn)他的一個(gè)病人中風(fēng)后失去了說話能力惩妇。這個(gè)病人死后，他對其尸體做了解剖筐乳，發(fā)現(xiàn)病人大腦中的左腦額葉有損傷歌殃。鑒于此，他認(rèn)為人的某種功能是由大腦中特定區(qū)域決定的蝙云。他在1861年提出“大腦功能區(qū)域特定論”這一概念氓皱。起初，醫(yī)學(xué)界并不完全相信。后來波材，又有一些病人也是由于這個(gè)區(qū)域受傷后失去了語言能力股淡。這時(shí)，功能區(qū)域特定論才開始受到重視廷区。在這以后唯灵，陸陸續(xù)續(xù)又有不少病例表明，大腦的某些區(qū)域受損會導(dǎo)致一些特定功能的喪失隙轻。由此埠帕，醫(yī)學(xué)界普遍接受了這一觀點(diǎn)。
這一理論在創(chuàng)立之初是有積極意義的大脉。在該理論的指導(dǎo)下搞监，20世紀(jì)30年代，Wilder Penfield通過實(shí)驗(yàn)找出了大腦不同區(qū)域與人體不同器官之間的關(guān)系镰矿，這種關(guān)系被稱為“大腦地圖”琐驴。功能區(qū)域特定論有其可取之處。他讓人們認(rèn)識到了大腦的不同區(qū)域與人體器官的功能之間存在著關(guān)聯(lián)秤标。但是绝淡，它也有局限性。即：它認(rèn)為大腦區(qū)域與人體功能之間的關(guān)系是固定的苍姜，不隨時(shí)間而變化的牢酵。這種局限性隨著時(shí)間日趨明顯。
3.對功能區(qū)域特定論的質(zhì)疑
3.1 Bach-y-Rita的實(shí)驗(yàn)及感官替代儀器
20世紀(jì)60年代衙猪，Paul Bach-y-Rita在用探針觀察貓大腦的視覺皮質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)馍乙，在給貓看一副圖片時(shí)，貓的視覺皮質(zhì)區(qū)會被激活垫释。但是丝格，當(dāng)觸碰到貓抓子時(shí)，它的視覺皮質(zhì)區(qū)也會被激活棵譬。這說明显蝌，貓的視覺皮質(zhì)區(qū)不光處理視覺信號，也處理觸覺信號订咸。他的實(shí)驗(yàn)甚至表明曼尊，當(dāng)貓聽到聲音時(shí)，其視覺皮質(zhì)區(qū)也被激活脏嚷。
基于這些發(fā)現(xiàn)骆撇，Bach-y-Rita認(rèn)為我們的感官接收到外界刺激后，都是將其轉(zhuǎn)換為電信號然眼，并傳導(dǎo)到大腦艾船，供其處理葵腹。由此產(chǎn)生視覺、嗅覺屿岂、聽覺等諸多感覺践宴。既然感管輸入大腦的都是電信號，而且大腦同一區(qū)域可能同時(shí)能處理不同感官來的電信號爷怀。那么我們是不是可以為失去了某些感覺的人恢復(fù)部分功能呢阻肩？
有了這些認(rèn)識，Bach-y-Rita等人開發(fā)了一些有影響的感官替代儀器运授，其中著名的是觸覺--視覺轉(zhuǎn)換儀器烤惊。這是一種用于為盲人恢復(fù)視覺的儀器。它由集成在眼鏡架上的攝像機(jī)采集視頻信號吁朦，然后將這種信號傳輸給病人舌頭上的薄片柒室。薄片再將視頻信號轉(zhuǎn)換為振動信號。病人舌頭上感受觸覺的神經(jīng)元將振動信號傳導(dǎo)到大腦逗宜。由于大腦具有可塑性雄右。它的觸覺皮質(zhì)可以將這種觸覺譯碼為視覺信號，使病人恢復(fù)部分視力纺讲。
3.2 Merzenich與大腦可塑性
Michael Merzenich是加州大學(xué)舊金山分校的教授擂仍，被學(xué)界認(rèn)為是當(dāng)今大腦可塑性研究領(lǐng)域最頂尖的科學(xué)家。他很早就發(fā)現(xiàn)了大腦存在可塑性熬甚，但是一直沒有被學(xué)界認(rèn)可逢渔。在做博士后的時(shí)候，他想發(fā)表一篇關(guān)于可塑性的論文乡括，這篇論文經(jīng)他的上司修改后肃廓，最終對可塑性只字未提。那時(shí)他也沒辦法诲泌，畢竟人在屋檐下亿昏，不得不低頭。
在他成為加州大學(xué)舊金山分校的教授后档礁，他有權(quán)主導(dǎo)自己的研究了。他的實(shí)驗(yàn)最終讓學(xué)界承認(rèn)了大腦可塑性的存在吝沫。他的很多研究都是在猴子身上做的呻澜。最有名的一個(gè)實(shí)驗(yàn)是這樣的。他先找出猴子的手在大腦中的地圖惨险，然后切除猴子的中指（很殘忍羹幸，它為科學(xué)獻(xiàn)身了。）辫愉，3個(gè)月后他發(fā)現(xiàn)猴子的中指在大腦中的地圖區(qū)不見了栅受。食指和無名指已經(jīng)侵占了中指在大腦地圖中的地盤。這說明大腦地圖是動態(tài)變化的，是用進(jìn)廢退的屏镊。這個(gè)實(shí)驗(yàn)最終得到了諾貝爾獎得主Torsten Wiesel的認(rèn)可依疼。從此，大腦可塑性才最終被人接受而芥。
Merzenich經(jīng)過其他實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)律罢，同種動物會有相似的大腦地圖，但是沒有兩只動物會有完全一樣的地圖棍丐。即使對同一只動物误辑，大腦地圖都是不停變化的。他測試了一只猴子的面部對應(yīng)的大腦地圖歌逢，幾個(gè)月后再次測試巾钉，發(fā)現(xiàn)它的地圖已發(fā)生了變化。
4. 啟示
（1）做那個(gè)能說那話的人秘案。社會的主流觀點(diǎn)通常會有意無意對與之相反的觀點(diǎn)進(jìn)行打壓砰苍。比如，功能區(qū)域確定論對萌芽期的大腦可塑性就是一種打壓踏烙。如果自己是代表新理論/觀點(diǎn)的一方师骗，在這種情況下讨惩，不要去與主流觀點(diǎn)硬碰硬辟癌，浪費(fèi)不必要的時(shí)間。應(yīng)該像Merzenich那樣荐捻，先做著自己該做的事黍少，待到自身有實(shí)力了，條件成熟了处面，再找合適的途徑傳播自己的觀點(diǎn)厂置。
（2）社會需要主流觀點(diǎn)的衛(wèi)道士。我們總覺得那些捍衛(wèi)主流觀點(diǎn)魂角、對新理論實(shí)施打壓的衛(wèi)道士們阻礙了科技的進(jìn)步昵济。但是，從另一方面看野揪，社會是需要他們的访忿。因?yàn)椋吕碚撛诎l(fā)展初期通常都有不完善的地方斯稳。新理論要想占有一席之地海铆，就需要改進(jìn)與完善。這時(shí)候主流觀點(diǎn)的衛(wèi)道士們其實(shí)客觀上起到了促進(jìn)新理論發(fā)展的作用挣惰。
（2）太陽底下無新事∥哉澹現(xiàn)在看來殴边，大腦可塑性才是對大腦特性更正確的解讀。但是珍语，它的提出是建立在功能區(qū)域確定論以及大腦地圖的基礎(chǔ)上的锤岸。它們在實(shí)驗(yàn)手段、理論基礎(chǔ)等方面都給了Merzenich啟發(fā)廊酣。而且能耻，在Merzenich之前，就有一些與功能區(qū)域確定論不相符的病例記錄在了相關(guān)資料中亡驰，只是由于功能區(qū)域確定論的主流地位晓猛，沒有被人們注意。
（3）時(shí)間凡辱、空間是創(chuàng)新時(shí)要重點(diǎn)考慮的因素戒职。大腦可塑性實(shí)際上是在時(shí)間和空間上對功能區(qū)域特定能的發(fā)展與完善。后者認(rèn)為大腦區(qū)域與身體功能的對應(yīng)關(guān)系是固定的透乾。而前者打破時(shí)間的限制洪燥，從而得出這種對應(yīng)關(guān)系會隨時(shí)間而變的結(jié)論。同樣得出了乳乌，在空間上這種關(guān)系也會變化的結(jié)論捧韵。
2017年9月20日于成都沙河畔
