如何集中注意力以改变大脑

本期节目开篇将神经可塑性界定为神经系统因经历而发生改变的能力。胡伯曼自我介绍为斯坦福大学医学院神经生物学与眼科学教授，他称神经可塑性可以说是我们生物学中最重要的方面之一，因为它是我们以不同方式思考、学习新事物、遗忘痛苦经历以及适应生活所带来的一切的基础。他表示不会详细回顾其漫长的历史，而是讲解神经可塑性是什么、它有哪些不同形式，以及能否调用它如何取决于年龄和一个人试图做出的具体改变类型。

他澄清，“neuralplasticity”与“neuroplasticity”指的是同一个过程。改变可以由负面事件驱动，例如造成对某个特定地点、汽车或飞机产生恐惧的创伤；也可以由正面事件驱动，例如第一个孩子出生、小狗做了件好笑的事，或目睹一场非凡的体育表现。之所以先给出一个组织框架，是因为在网上搜索这个词会得到数十万条结果，科学来源与“大量关于神经可塑性是什么、以及如何调用它的谬误”混杂在一起。

第一条原则是，人类生来就拥有一个“不仅能够改变，而且天生就是为改变而设计”的神经系统。婴儿的大脑被描述为连接得非常粗糙，连接并不精确，这表现为缺乏协调的动作、言语或精确性。节目称我们生来就是过度连接的：轴突和树突（第一期介绍过的神经元组成部分）形成一团乱麻，好比由许多相互连通的小路组成、却没有高速公路的路网。从婴儿期到10岁、20岁、30岁，一些连接得到强化和巩固，另一些则消失。

由此得出的论断是，发育期可塑性（这里定义为从出生到大约25岁的可塑性）“主要是一个移除那些无益于我们目标的连接的过程”。在这一时间窗口内提到的例外是一次性学习（one-trial learning）：一次强烈的正面或负面经历就会永久改变神经系统，“当然，除非我们下一番功夫去消除那段经历的影响”。由此形成的图景是：一张广泛连接、却不擅长任何单一任务的网络，通过照料者、社交互动、思想、所学的语言和去过的地方而被定制化。这种定制化尤其作用于表征视觉世界、听觉世界以及各种可能气味的大脑区域。

并非一切都注定具有可塑性。控制心跳、呼吸和消化的回路被描述为天生抗拒改变，节目将此视为一种好处：“你永远不会希望自己必须去想心脏会不会跳动。”其他系统则很容易改变，语言是主要例子。儿童通过几乎被动的经历学习，从不会语言到掌握大量词汇和句子，包括他们从未听过的词。由此得出总结：“年轻的大脑是一台可塑性机器”，随后的论断是，大约在25岁，“上下浮动一两年，一切都变了”。

节目认为，大约25岁之后，要让神经系统发生改变，更重要的是让这些改变“保持下来”，需要一套完全不同的过程，而大众讨论在很大程度上忽视了这一点。“共同放电，共同连接”（fire together, wire together）这一口号被归功于斯坦福同事卡拉·沙茨（Carla Shatz），节目承认它对早期发育而言是正确的，但附加了限定：它“在25岁之后并不以同样的方式适用”。

对于被称为史上最伟大神经生物学家的拉蒙-卡哈尔（Ramón y Cajal）的一句转述名言——关于人能够雕塑自己的神经系统——节目提出了类似的异议。胡伯曼自己也表示措辞只是大致如此（“我想大概是这样说的”），并认为这类说法遗漏了具体该怎么做。成年后的途径被描述为有门槛的：“你不能只是决定改变你的大脑。”相反，一个人必须经历一系列步骤，以某种方式改变自身的内在状态，从而让大脑得以改变。到25岁为止，精细化据说主要通过移除无益的连接，并大力强化那些与强烈经历或与走路、说话、做数学等技能相关的连接来实现。

一段简短的插曲提到，狗狗科斯特洛（Costello）正在发出清晰可闻的鼾声。听众能否听到，与他们的听觉灵敏度有关，这也为后面关于绝对音感和听觉探测范围的讨论做了铺垫。

节目探讨了一个流行观点：跑步之类的运动会让大脑产生新的神经元。“先说坏消息”：青春期之后，即大约14或15岁之后，人类的大脑和神经系统增加的新神经元“即便有，也非常少”。证据按物种和脑区分别呈现。在啮齿动物和一些非人灵长类动物中，神经发生出现在嗅球和海马的齿状回，并有有力证据表明这些区域终生都能增加新的神经元。在人类中，相关证据被称为“更具争议一些”。

嗅觉是节目给出的最清晰的人类例子。头部受到重击可能使嗅觉神经元的轴突在穿过骨质筛板处被切断，导致人嗅觉缺失，即无法闻到气味。与大多数中枢神经系统神经元不同，这些神经元能够随时间重新长出连接，而且新的神经元可以从大脑更深处经由吻侧迁移流迁移过来，加入嗅球。节目对此加以限定，称这是“一些证据”，表明嗅觉神经元在一生中都可以被替换，“至少在从出生到大约15岁的非常年轻的个体中肯定如此”。

至于人类海马，答案被描述为尚不明确。节目引用了索尔克研究所拉斯蒂·盖奇（Rusty Gage）实验室的一项研究：研究者给终末期癌症患者注射一种只会被新神经元吸收的染料，在患者去世后检查其大脑，发现了新神经元存在的证据。胡伯曼表示这些结果“经得起时间检验”，但强调了媒体报道遗漏的一点：被添加的细胞非常少。后来主要来自加州大学旧金山分校（UCSF）各实验室的论文被描述为显示，任何成年期的神经发生都只涉及“微乎其微的少量新神经元”。

结论是，出生之后，我们基本上已经拥有将终生使用的神经元，并且随着年龄增长、某些功能衰退，我们会失去神经元。然而“并非全无希望”：回路仍然可以形成新的连接，并支撑新的记忆、能力和认知功能，主要途径是强化突触，使其更可靠、更容易被激活，以及移除连接。移除连接被认为对哀伤等过程或减轻创伤经历的情绪负荷至关重要。