听觉、平衡与加速学习的科学
The Science of Hearing, Balance & Accelerated Learning
全文文稿 · 按对话顺序保留完整内容,深入理解上下文。
§01文字稿——第 1 部分
安德鲁·休伯曼:
欢迎收听 Huberman Lab 播客,我们在这里讨论科学,以及适用于日常生活的、基于科学的工具。我是安德鲁·休伯曼,斯坦福大学医学院神经生物学和眼科学教授。今天我们要全面谈谈听觉和平衡,以及你如何利用自己听到特定声音的能力和平衡系统,更快地学会任何东西。听觉系统,也就是负责听的系统,和你的平衡系统,也就是所谓的“前庭系统”,会与大脑和身体的所有其他系统相互作用;如果使用得当,它们能让你更快地学习信息,记得更久、更轻松,你还可以改善自己的听力,改善自己的平衡能力。我们会讨论针对所有这些方面的工具。在这个科学领域里,我们对耳朵、大脑等部位中的细胞和机制了解得相当多,所以我们会先稍微谈谈这些,然后直接进入方案,也就是工具。
安德鲁·休伯曼:
我们还会讨论听觉系统和平衡系统出问题的情况。我们会谈耳鸣,也就是耳朵里的嗡嗡声或铃声;不幸的是,受耳鸣困扰的人真的非常痛苦,它对他们的干扰很大。我们会谈一些在某些情况下有效的治疗方法,以及一些较新的、正在出现的治疗方法,我想很多人并不知道这些方法。我们还会谈一个看起来有点奇怪的事实:70% 的人,在所有人当中,会产生所谓的“耳声发射”。他们的耳朵确实会发出声音。很可能你的耳朵此刻就在发出声音,只是你察觉不到,但这些声音可能会对你周围环境中的其他人和动物产生影响。这是你生物学中一个非常迷人的方面。你会了解很多关于你的生物学、大脑、耳朵,以及与平衡相关的所谓内耳是如何运作的知识。你会学到很多神经科学。我甚至会告诉你该听什么类型的音乐;如果你听我的,就可以借此更快地学习。
安德鲁·休伯曼:
在开始讨论听觉和平衡的科学,以及利用听觉和平衡来更快学习的工具之前,我想先介绍另一种能让你学得更快的方法。最近发表了一篇论文,发表在《Cell Reports》上,这是一本非常优秀的期刊。这是一篇经过同行评审的论文,来自一个非常出色的团队,研究的是技能学习。之前我讲过,在学习技能时,最关键的是大量重复。你听说过“一万小时”那套说法,也听说过很多更快学习的策略,比如 80-20 法则之类的。归根结底,你需要对想学的东西进行非常非常多次的重复,而你犯下的错误对学习也非常重要。事实还证明,在学习过程之中休息也非常重要。我想把我说的意思讲得非常清楚。在之前的节目中,我讨论过,当你试图学习某样东西时,这是有益的……科学研究表明,如果你在一段学习之后小睡 20 分钟(浅睡),或者干脆什么都不做,就能提高学习的速度和深度,提高你学习和记住这些信息的能力。而我接下来要介绍的是新的数据,这些数据表明,你其实应该在学习过程之中插入休息。当然,我说的不是边学习边睡觉。
安德鲁·休伯曼:
这项研究是这样做的。研究让人们学习数字序列或钢琴上的按键序列。我们就用钢琴按键的例子吧。我不是音乐人,但我想我能讲对。他们让人们练习一个按键序列:G、D、F、E、G,G、D、F、E、G,G、D、F、E、G。他们要么在给定时间内连续练习,要么只练 10 秒钟。他们会弹 G、D、F、E、G,G、D、F、E、G,G、D、F、E、G,G、D、F、E、G,持续 10 秒,然后暂停 10 秒,休息一下。他们只是留出一段空白,一段 10 秒钟什么都不做的时间,然后再回到 G、D、F、E、G,G、D、F、E、G。所以这两种条件,本质上就是:让人们连续练习、大量重复;或者插入这些 10 秒的空闲时间,在这段时间里他们什么都不做,不看手机,不专注于任何东西,只是让思绪随意漂移,也不碰键盘上的按键。他们发现,当插入这些短暂的休息,也就是这些 10 秒的休息时段时,学习速度、技能的习得和技能的保持都显著更快。而当我说显著更快时,学习速度是快得多得多。我稍后会揭晓具体是多少。
安德鲁·休伯曼:
但你可能会问,这为什么会有效?为什么插入这些 10 秒的休息时段就能提高学习速度?他们把这称为“微离线增益”,因为这有点像让大脑暂时从学习任务中下线。可事实证明,大脑根本没有下线。你可能听说过海马体,这是大脑中参与记忆的区域,还有新皮层,这是大脑中参与处理感觉信息的区域。事实证明,在这些短暂的休息期间,也就是这些 10 秒的休息时段里,海马体和皮层以某种方式活跃起来,使得 G、D、F、E、G 被重复了 20 倍。用他们的话说,这是一种时间压缩。所以基本上,在你休息时,演练仍在继续,只是速度是 20 倍。假设你通常每 10 秒能完成,比如说,五遍 G、D、F、E、G,G、D、F、E、G,G、D、F、E、G,那么现在你把它乘以 20。在休息时段里,你已经练了一百遍。是你的大脑在练习。我们之所以知道这一点,是因为他们在这些人做任务时,用脑部扫描仪对他们进行了脑成像,也就是功能成像。
安德鲁·休伯曼:
这是一个绝对惊人的效应,而且信不信由你,人们很早以前就假设或认为它存在。这个效应叫做“间隔效应”,实际上最早是由 Ebbington 在 1885 年提出的。从那以后,它在大量不同的、他们所谓的“领域”中都得到了证明。在认知领域,比如我们学习语言时;在身体领域,比如我们学习涉及动作序列的技能时。它已在大量不同类别的学习中得到证明。如果你想全面了解间隔效应以及它可以影响的学习类别,有一篇很棒的综述文章,我会提供链接。这篇综述的标题是《行为学习与细胞学习中间隔效应的相似之处》("Parallels between spacing effects during behavioral and cellular learning")。这篇综述真正做到的,是把行为学习和技能提升,与能够解释这种学习的神经元底层变化联系起来。我应该提一下,我所说的那篇论文,也就是那篇插入 10 秒“微离线增益”休息时段的较新论文,出自 Leonard Cohen 的实验室,不是那位音乐人 Leonard Cohen。那位已经去世了。他不是神经科学家;他是一位出色的诗人和音乐人,但不是神经科学家。再说一遍,这篇论文发表在《Cell Reports》上,我们也会提供全文链接。
安德鲁·休伯曼:
所以结论是,如果你想学习某样东西,你需要完成那些重复练习,而有一种方法能让你获得 20 倍的重复次数,那就是插入这些 10 秒钟什么都不做的小时段。再说一遍,在这些休息时段里,你真的要尽可能不去关注任何其他东西。你可以闭上眼睛,也可以只是等待,然后马上回去继续重复练习。我觉得《Cell Reports》和其他期刊最近发表的这些论文非常引人入胜,因为它们确实在帮助我们理解学习任何东西的最佳方案是什么,而且它们真正利用了这样一个事实:只要我们给大脑所需的休息,大脑就愿意为我们进行重复。所以在整个学习过程中插入休息;而且如果可以的话,根据科学数据,你还会想在一段学习之后小睡 20 分钟,或者进行 20 分钟的放松,在这段时间里什么都不做。我认为这两者可以协同作用,进一步增强学习效果,不过这一点还没有被研究过。
安德鲁·休伯曼:
在开始讨论听觉和平衡之前,我想说明一下,这个播客与我在斯坦福的教学和研究工作是分开的。不过,它是我希望并努力向公众提供对消费者零成本的科学及科学相关工具信息的一部分。秉承这一宗旨,我要感谢今天播客的赞助商,并明确说明:我们只与那些我们非常喜爱其产品、并且认为你也会从中受益的赞助商合作。
安德鲁·休伯曼:
你能听到我吗?你能听到我吗?好,如果你能听到我,那真是太神奇了,因为这意味着我的声音正在你所在的地方引起空气波的微小变化,而你的耳朵、耳朵里包含的东西以及你的大脑,能够接收这些声波并理解它们。这是一项绝对了不起、令人惊叹的生物学壮举,而我们对这个过程如何运作已经了解很多。所以接下来几分钟,我会用简单的话把它讲给你听。我们所说的耳朵有一个专业名称。这个专业名称是 auricles(耳廓),但更常见的叫法是“pinna”。pinnas,P-I-N-N-A,pinna(耳廓)。你耳朵的耳廓,也就是这个由软骨等组成的外部部分,其结构使它能够以最适合你头部大小的方式捕捉声音。我们还会谈到耳朵的大小,因为事实证明,你的耳朵大小在一生中会发生变化,而你耳朵有多大,或者更确切地说,你的耳朵大小变化得有多快,是你衰老速度的一个相当好的指标。我们几分钟后会讲到这个,但我先想谈谈这些我们称为耳朵的东西,以及其中让我们能够听到声音的一些结构。
安德鲁·休伯曼:
我们耳朵的形状能够放大高频声音。高频声音,顾名思义,就是比较尖细的声音,对吧?所以低频声音——背景里 Costello 打呼噜,那是低频声音——或者高频声音。好吗?所以我们有低频声音、高频声音以及介于两者之间的所有声音。这些声波被我们的耳朵捕捉到。对于那些可能还不太理解声波概念的人来说,声波实际上就是空气朝你的耳朵、在空间中运动方式的波动或变化。就像水可以有波浪一样,空气也可以有波。好吗?所以它是空气的振荡。这些声波通过你的耳朵进来,你有一个叫做鼓膜的东西。在鼓膜的内侧,有一个形状像小锤子的小骨头结构。所以连在鼓膜上的,鼓膜可以像鼓一样来回振动,它就像一层小薄膜,连着这个锤子,而这个锤子有三个部分。对于想知道这三个部分的人,它们分别叫做“锤骨、砧骨和镫骨”。但基本上,你可以把它想象成一个锤子。
安德鲁·休伯曼:
所以你有这个鼓膜,然后是一个锤子。然后这个锤子得敲在什么东西上。它敲的是一小块卷曲的组织,我们称之为“耳蜗”(cochlea),根据一个人住在美国哪个地区,这个词的读法有时会不同。一般来说,在中西部和东海岸,人们是一种读法;在西海岸,我们是另一种读法。是同一个东西。好吗?所以内耳中这个蜗牛形状的结构,就是声音被转换成大脑能够理解的电信号的地方。但我想让你特别注意一下那个小锤子,因为那个小锤子真的非常酷。它的意思是,声波通过你的耳朵进来——这正是此刻正在发生的——你的鼓膜就像鼓面,像一层薄膜,或者说它可以来回振动,并不是特别僵硬,它带动那个小锤子,然后锤子就“咚咚咚咚咚”地敲在这个我们称为耳蜗的卷曲结构上。好吗?
安德鲁·休伯曼:
耳蜗的一端比另一端更僵硬。所以一部分可以非常容易地振动,而另一部分则不太容易振动。事实证明,这对于解码或分离低频声音(比如 Costello 的呼噜声)和高频声音(比如尖叫或刺耳的声音)非常重要。这是因为在这个我们称为耳蜗的小卷曲结构里,有许多非常微小的、所谓的“毛细胞”。它们看起来像毛发,但与你头上或身体其他部位的毛发完全没有关系。它们只是形状像毛发,所以我们叫它们毛细胞。这些毛细胞如果发生移动,就会向大脑发送信号,表明我们的环境中存在某个特定的声音。而如果这些毛细胞不动,就意味着这个特定的声音不在我们的环境中。好吗?
安德鲁·休伯曼:
为了给你一个直观的画面:声波之所以传进来,是因为外面有东西在发出声音,比如我的声音——它正以非常非常细微的方式改变你周围空气的模式。这些信息被汇集进你的耳朵,因为你的耳廓具有特定的形状。然后鼓膜带动这个小锤子,锤子敲击这个蜗牛形状的小东西。而由于这个蜗牛形状的结构一端非常僵硬、不容易振动,另一端非常柔韧,它就能把高频声音和低频声音分离开来。
安德鲁·休伯曼:
你内耳里这个我们称为耳蜗的东西是卷曲的,理解这一点其实非常重要,因为沿着它的长度,它的僵硬或柔韧程度各不相同……我之前已经提到过……在底部,它非常僵硬,那里的毛细胞如果移动,就会产生高频声音。而在顶部,也就是所谓的“蜗顶”,它非常柔韧,更像一面低音鼓。所以基本上,声波进入你的耳朵,然后在这个我们称为耳蜗的结构的一端,也就是顶部,它本质上是在编码或只对像“咚、咚、咚、咚”这样的声音作出反应;而在底部,它对高频声音作出反应,比如镲片,“嚓嚓-嚓 嚓嚓-嚓 嚓嚓-嚓 嚓”。好吗?而在两者之间的每个位置,都对应其他频率,也就是中频。
安德鲁·休伯曼:
这应该让你大吃一惊。如果你还没被震撼到,你应该被震撼到,因为这意味着我们周围发生的一切,无论是音乐、人声、哭声、尖叫声,还是小孩子因为在玩耍或者因为有蛋糕吃而兴奋得发出的欢快尖叫声,所有这些都被分解成它们的组成部分,然后你的大脑去理解它们意味着什么。我一直在讲的这些东西,比如你耳朵的耳廓、这个小锤子和耳蜗,全都是纯机械的。它们没有自己的意识。它们只是把东西分解成高频、中频和低频。如果你不理解声音频率,其实很容易理解:想象一下池塘上的涟漪,如果涟漪彼此靠得很近,那就是高频,它们以高频率出现。如果涟漪彼此离得更远,那就是低频,显然,中频就在两者之间。所以就像水里可以有波浪一样,空气中也可以有波,这就是它实际的运作方式。
安德鲁·休伯曼:
我们都熟悉光,知道如果你拿一个棱镜放在光前面,它会把光分解成不同的波长、不同的颜色:红、绿、蓝等等——有点像平克·弗洛伊德的专辑《月之暗面》,我想封面上就有一个棱镜,把白光转换成所有颜色,也就是白光中包含的所有波长。你的耳蜗本质上就像一个棱镜。它接收你环境中的所有声音,并把这些声音分解成不同的频率。所以你可以把耳朵里的耳蜗想象成某种棱镜。然后大脑接收这些信息,把它们重新组合起来并加以理解。你两个耳蜗中的每一个——因为你有两只耳朵,所以也有两个耳蜗——里面的毛细胞都会发出细小的“导线”,也就是我们所说的“轴突”,把它们的活动模式传递到大脑中。在信息到达你能有意识地察觉的大脑区域之前,它会先抵达大脑中的许多不同中继站。
安德鲁·休伯曼:
因为你们当中有些人要求提供更多名称和术语,我就把它们告诉你们。如果你不想要很多详细的名称,可以直接忽略我接下来要说的内容。但基本上,耳蜗把信息发送到所谓的“螺旋神经节”。顺便说一下,神经节(ganglion)——如果你要学点神经科学,只需要知道,每当你听到“神经节”这个词,神经节就是一团,也就是一群神经元,一团细胞。所以螺旋神经节就是一群神经元,然后信息会被发送到脑干中所谓的“耳蜗核”……脑干大概在靠近你脖子的位置……然后再向上传到一个名字非常酷的结构,叫做“上橄榄核”,因为你大脑两侧各有一个;如果我带你到我的实验室,给你看你或任何其他人大脑中的上橄榄核,它们看起来就像小橄榄。它们上面甚至还有一个小凹陷,在我看来就像橄榄里塞的甜椒,但他们只是把它叫做上橄榄核。然后上橄榄核中的神经元再把信息向上传到所谓的“下丘”,之所以叫“下”,只是因为它位于一个叫“上丘”的结构下方。然后信息继续向上传到所谓的“内侧膝状体核”,再向上到达你的新皮层,在那里你理解这一切。
安德鲁·休伯曼:
你不必记住所有这些,但你应该知道,听觉信息在到达我们的意识察觉之前,会在许多中继站中被处理。这样做是有充分理由的:比知道你听到的是什么更重要的是,你需要知道它从哪里来。这对我们的生存至关重要,比如说,如果有东西朝我们掉下来,我们要知道它是不是从右侧过来、会不会从后面砸到我们。比如,我们必须知道一辆车是从左边还是右边朝我们开来。我们的视觉系统可以帮上忙,但我们的听觉系统和视觉系统会协作,帮助我们找到并定位事物在空间中的位置。这应该不足为奇。如果你听到有人在你右边说话,你往往会转向右边,而不是左边。如果你看到有人在你面前嘴巴在动,你往往会认为声音就是从你正前方传来的。这种听觉与视觉匹配的紊乱,实际上就是所谓“腹语效应”的基础,我们几分钟后会更深入地讨论它;但腹语效应可以简单地描述为:你本质上认为一个声音来自某个位置,而它实际上并不来自那里。
安德鲁·休伯曼:
我们稍后会谈到这个,但我想让你认识到,在这些中继站中,位于你脑干深处的一个,负责通过一个叫做“双耳时间差”的过程来帮助你识别声音来自哪里。这听起来很高深,但实际上,你之所以知道东西从哪里来,知道一辆车、一辆公交车或一个人从什么方向过来,是因为声音先到达一只耳朵,再到达另一只耳朵;而你的大脑中有中继站,也就是说你的大脑中有神经元,会计算这些声波到达你右耳和左耳的时间差。如果它们同时到达,你就会认为那个东西正在你正前方发出声音。如果它偏向你的右边,你就会认为它在你右边;如果声音先到达你的左耳,你就会相当正确地认为那个东西正朝你的左耳方向过来。
安德鲁·休伯曼:
所以在声音定位这个层面上,这是一个非常简单、有点机械的系统,但上下方向呢?想想看,从上方来的声音会同时到达你的右耳和左耳。从下方来的声音也会同时到达你的右耳和左耳。所以我们之所以能知道事物在所谓“仰角”上的位置,也就是它们在上下平面中的位置,是靠频率。你耳朵的形状实际上会根据声音是正对着你来、从地面来还是从高处来,对声音进行改变。因此,在耳朵这个层面上,你就已经在接收关于外部世界的信息,并判断这些信息来自哪里。这一切都发生得非常非常快,而且是潜意识的,但现在你知道为什么人们真的想听清某样东西时,会把手拢在耳朵边了。他们本质上是把自己的耳朵变得更像耳廓狐那样的耳朵。如果你见过那些可爱的小耳廓狐,它们有又大又尖的耳朵。它们看起来有点像法国斗牛犬,不过算是法国斗牛犬的狐狸版。它们有又大又高的耳朵,声音定位能力非常出色。所以当人们像这样用手凑过去时——如果你是在听节目,我现在正把手拢在耳边——我就是在给自己一个更大的耳廓。好吗?如果我在左边这样做,我也可以在这一边这样做。如果我真的想听清某样东西,我会两边都这样做。好吗?所以这不只是一个手势,它确实起着机械作用。实际上,如果你想更准确地听出东西从哪里来,这真的会有帮助,因为你在捕捉声波并更好地把它们汇集起来;整个系统真的非常了不起。
安德鲁·休伯曼:
所以你有这两只耳朵,由于东西到达两只耳朵的时间存在差异,加上某些东西听起来的频率存在差异——或者我应该说,根据东西是在你上方、正前方还是下方,到达你耳朵的频率存在差异——你能够相当好地分辨出事物在空间中的位置。所以现在你可能开始意识到,我们头部两侧这两个叫耳朵的东西,远不只是用来挂耳环、满足其他审美目的或者架太阳镜的。它们是非常强大的装置,让我们能够从环境中捕捉声波。
安德鲁·休伯曼:
现在我有一个问题问你:你能动你的耳朵吗?事实证明,与其他动物不同,人类不太擅长动耳朵。其他动物甚至可以独立地动每只耳朵。比如 Costello 挺擅长把两只耳朵一起竖起来。他其实不能分别动两只耳朵;有些狗能把这一点做得非常好。事实上,视觉猎犬和一些嗅觉猎犬在这方面做得极其出色。有些动物,比如鹿和其他听觉非常敏锐的动物,会把一只耳朵放低到一个非常特定的角度,再把另一只耳朵倾斜,它们实际上能够捕捉到两个远处发声生物的信息。那可能是追捕它们的猎人,也可能是追捕它们的其他动物。它们非常擅长这样做。我们不太擅长,但据认为,大约 60% 的人可以在不用手碰耳朵的情况下有意识地动耳朵。那你能做到吗?也许你应该试试。请别人看着你,看看你能不能做到。人们通常能移动的距离一般不超过两三毫米。很细微。但你能仅凭意念控制扇动你的耳廓吗?无论你能还是不能,试着把目光一直移向右边或一直移向左边。当然,如果你正在开车、做别的事情或者在锻炼,现在就不要让自己陷入危险;但如果你把眼睛一直移向左边,就像我现在这样,或者一直移向右边,你可能会感觉到控制耳朵运动的肌肉有一点点收缩。
安德鲁·休伯曼:
现在我想问你这个:你能挑起一边眉毛吗?我不太擅长。我能做一点点,但主要是靠把一侧的脸皱起来,而且我肯定挑不起右边的眉毛。我只能挑左边的眉毛。我在一边做一边说话,所以我看起来很奇怪。能非常轻松地挑起一边眉毛的人,几乎总是能在不用手碰的情况下动耳朵。这是由同一条运动通路控制的,而且在动耳朵的能力上,似乎确实存在一个小但具有统计学显著性的性别差异。通常,男性比女性更能做到这一点,不过也有很多女性能动耳朵。
安德鲁·休伯曼:
如果你觉得这一切有点奇怪或离题,其实并不是,因为我们这里真正讨论的是一个大脑的系统,同时也是身体、肌肉组织的系统,用于在空间中定位事物。所以你可能会觉得有意思的是,我们与其他灵长类动物,与猕猴和黑猩猩这样的非人灵长类动物非常相近的一点是:如果你看它们的耳朵,它们的耳朵和我们的耳朵惊人地相似,或者更确切地说,我们的耳朵和它们的耳朵惊人地相似。某些猴子的眼睛,比如猕猴,与人类的眼睛惊人地相似。这也是为什么如果你看一只小猕猴,会觉得它身上有一种难以置信的人类特质。但这些灵长类动物的耳朵和我们的耳朵非常相似。我们的耳朵和它们的耳朵相似。
安德鲁·休伯曼:
如果你对耳朵运动、它可能意味着什么,以及耳朵运动与我们生物学其他方面相关联的一些东西感兴趣,其实有一篇很好的论文,一篇科学论文——作者姓 Code,C-O-D-E。它发表于 1995 年。我会给出参考文献。这是一篇综述文章,讨论了耳朵运动控制中的一些性别差异,以及耳朵运动与眼球运动之间的关系。这篇论文相当易读。我想你们当中任何对这个话题感兴趣的人都能比较轻松地读懂。其中有一些非常有趣的底层生物学原理,以及一些关于人类为什么会拥有这种所谓退化的、或者说远古遗留下来的动耳系统的理论。
安德鲁·休伯曼:
如果说动耳朵看起来很奇怪,接下来我想谈谈你的听觉和耳朵的另一个特征,它更奇怪,但对你的生物学有一些非常有趣的意义,而且我猜你从来没听说过。我接下来要描述的是所谓的“耳声发射”。耳声发射,顾名思义,就是你的耳朵发出的声音。信不信由你,70% 的人耳朵会发出声音,但他们自己实际上察觉不到。就像我说的,你从来没“听”说过这个。好吗?我不是那个意思。我真正的意思是,70% 的人的耳朵正在发出向耳外传播的声音。这些耳声发射实际上可以被麦克风检测到;如果房间里的其他人听力非常好,有时他们也能察觉到。事实证明,女性,或者我在这里应该用专业的说法,自我报告为异性恋的女性,耳声发射的频率——不是声音的频率,而是耳声发射出现的频率——高于自我报告为异性恋的男性。自我报告为同性恋或双性恋的女性,产生的耳声发射少于异性恋女性。
安德鲁·休伯曼:
这些数据来自德克萨斯大学奥斯汀分校 Dennis McFadden 的实验室。他实际上是在没有刻意寻找的情况下发现了这些所谓的“性二态性”以及基于性取向的差异。他当时在研究听觉。他是一位听觉……
安德鲁·休伯曼:
而他并没有刻意去寻找它们。他当时在研究听觉,他是一位听觉科学家,人们来到他的实验室,他们检测到了这些耳声发射。然后他们开始注意到耳声发射存在群体差异。于是他们开始询问人们的性别和性取向。正如我们常说的,这些差异就从数据中自然浮现了出来。这很有意思,因为我们通常不会把耳声发射与性别或性二态性联系在一起。但这些数据真正凸显的是:首先,我们很多人的耳朵都在发出声音,有些人比其他人更多;其次,发育期间接触某些激素组合,很可能在塑造我们的听觉器官,也就是耳蜗、耳廓以及其他各种结构,影响它们如何发育,以及在整个生命周期中如何运作。
安德鲁·休伯曼:
我们确实做过一期关于激素与性发育的节目,那一期更深入地讨论了激素对发育中的大脑和身体的其他影响。如果你想看那一期,我们会把链接放在说明文字里。
安德鲁·休伯曼:
现在我想转而谈谈如何利用你的听力系统、你的听觉系统,让你能更快地学习任何东西,不只是听觉信息,而是任何东西。我经常被问到所谓的“双耳节拍”。双耳节拍,顾名思义,就是向一只耳朵播放一个频率的声音,向另一只耳朵播放另一个频率的声音。比如右耳听到的可能是“咚咚咚咚”,左耳听到的可能是“叮叮叮叮叮叮叮”。其背后的想法是:大脑会接收这两个频率的声音,而由于把信息从耳朵传入大脑的通路最终会交叉——它们实际上会把信息分享给大脑的两侧——大脑会对这些信息取平均,得出一种中间频率。
安德鲁·休伯曼:
其理论依据是,这些中间频率会让大脑进入一种更有利于学习的状态。当我说“更有利于学习”时,我想准确说明我的意思。这可能意味着在编码、也就是摄入信息时更加专注。你可能听我说过,我们必须保持警觉和专注才能学习。除非我们是小婴儿,否则不存在被动学习。那么,双耳节拍能让我们更专注吗?如果我们焦虑,双耳节拍能让我们更放松吗?我知道有些人去看牙医时,牙医会在给你钻牙、做根管治疗之类的时候提供双耳节拍——现在光是描述这些事情可能就会引起一些焦虑。但很多牙科诊所都提供这种东西。人们认为双耳节拍能提升创造力,或者至少有人提出它能提升创造力。
安德鲁·休伯曼:
那么,关于双耳节拍,科学数据怎么说?市面上有很多提供双耳节拍的应用,有很多不同的程序。我想你甚至可以直接在 YouTube 和互联网上找到它们。但通常是一个应用,你设定想要的某个特定结果:更专注、更有创造力、入睡、减少焦虑等等。那么科学数据怎么说?信不信由你,关于双耳节拍的科学研究其实相当广泛,也非常精确。声波通常以赫兹或千赫兹为单位来测量。我知道你们很多人不习惯用赫兹或千赫兹来思考问题,但同样,只要记住池塘上的那些波纹就好。池塘上的涟漪。如果它们靠得很近,那就是高频;如果它们相隔很远,那就是低频。
安德鲁·休伯曼:
所以当你听到更多赫兹时,你实际上听到的是更高的频率,对吧?因此,如果是多得多的千赫兹,那么它的频率就比赫兹或千赫兹较少的声音高得多。你可能听说过这些东西被称为 delta 波、theta 波、alpha 波或 beta 波等等。Delta 波是又大又慢的波,也就是低频。确实,有来自同行评审研究的高质量证据——这些研究并非由制作双耳节拍应用的公司资助——告诉我们,delta 波,比如 1 到 4 赫兹,也就是非常低频的声音,想想 Costello 打呼噜的声音,可以帮助过渡到睡眠并维持睡眠。而 theta 节律,大约在 4 到 8 赫兹,可以让大脑进入一种浅睡眠或冥想状态,也就是深度放松但没有完全睡着。然后,可以说你可以沿着这些发现的阶梯逐级往上走。
安德鲁·休伯曼:
你会发现有证据表明,alpha 波,8 到 13 赫兹,可以把警觉性提升到中等水平。这是大脑回忆已有信息的绝佳状态。而 beta 波,15 到 20 赫兹,非常适合让大脑进入专注状态,用于持续思考或吸收新信息;尤其是 gamma 波,频率最高、可以说声音涟漪最密集的波,32 到 100 赫兹,适合学习和解决问题。这一切与我之前关于学习所说的内容非常吻合,或者应该说,非常对应:你需要处于高度警觉的状态才能摄入新信息,才能进入一种心理状态,在这种状态下你可以告诉你的大脑,或者大脑在告诉它自己:好,我需要学这个。这就是为什么压力和不幸的处境会让人记忆如此深刻。因为我们的大脑进入了一种真正高度警觉的系统。
安德鲁·休伯曼:
这里我们讨论的是使用双耳节拍来提高我们的警觉水平或平静程度。这一点需要强调,因为双耳节拍本身并没有什么根本性的重要之处。它们只是又一种方式:通过低频声音让大脑进入深度放松状态,或者通过更高频的声音让大脑进入适合专注学习的高度警觉状态。所以它们是有效的,我会稍微详细地回顾一些数据。它们有效,但并不是说它们对学习有什么独特的特殊作用。只是它们可以帮助一些人让大脑进入能更好学习的状态。有很多研究让我们得出了,或者应该说,让这个领域得出了这些参数:缓慢的低频波会让你进入放松状态,高频波会让你进入更警觉的状态。
安德鲁·休伯曼:
关于使用双耳节拍减轻焦虑,有非常好的证据。有意思的是,当双耳节拍把大脑带入 delta——也就是像睡眠时那种缓慢的大波——以及 theta 和 alpha 状态时,减轻焦虑的效果似乎最好。我会链接其中几项研究,不过我可能更多会链接那份把它们逐一区分开来的清单,这样你就能把它们并排对照着看。有很好的证据表明双耳节拍可以用于治疗疼痛,即慢性疼痛。同行评审期刊上有三项研究,我看过了,它们的质量似乎不错,正如我们所说,不是受资助的研究,不是由任何特定公司出资的。双耳节拍已被证明能适度改善认知、注意力、工作记忆,甚至创造力。但双耳节拍真正的提升作用似乎在于减轻焦虑和减轻疼痛。
安德鲁·休伯曼:
有些人可能会发现它们对这些口腔手术有帮助,对吧?信不信由你,有些人宁愿在不打奴佛卡因的情况下做完整个根管治疗或龋洞钻孔,这是因为他们有时有注射器恐惧症之类的问题,或者只是不喜欢奴佛卡因带来的麻木感。也可能有潜在的医学原因,但我想大多数人都不喜欢被钻牙或做根管治疗,即使打了奴佛卡因也一样。所以看起来双耳节拍在那种环境中可能有效,而且你不必进入那种极端环境也能从双耳节拍中受益。双耳节拍是一种获取成本相对较低的东西。大多数应用都相当便宜。我没有特别喜欢的双耳节拍应用可以推荐给你。我承认,几年前我确实用过双耳节拍。
安德鲁·休伯曼:
后来我转向了其他我称之为 NSDR,即非睡眠深度休息的方案,更偏好那些。但很多人喜欢双耳节拍,并说他们从中受益,尤其是在学习时。我认为部分原因与我们在有一些背景噪音时集中注意力的能力有关。这也是我经常被问到的问题。学习时听音乐、有背景噪音更好,还是完全安静更好?其实这方面也有相当好的文献,不过与双耳节拍关系不大,而是关于人们是否在听音乐、所谓的“白噪音”“棕噪音”。信不信由你,有白噪音,也有棕噪音,甚至还有粉红噪音。以及这些如何影响那些让我们能否更好地学习信息的大脑状态。
安德鲁·休伯曼:
现在我想谈谈白噪音。我想说得非常清楚:白噪音已被证明能在某些个体中,特别是成年人中,切实增强有利于学习的大脑状态。但白噪音实际上可能对听觉学习产生不利影响,甚至可能对非常年幼的儿童,特别是婴儿的听觉系统发育产生不利影响。首先我想谈谈白噪音对学习的有益影响。这方面有一些非常出色的研究。我想重点介绍的第一项研究题为《低强度白噪音改善听觉工作记忆任务表现:一项 fMRI 研究》。这项研究探讨了在背景中播放白噪音能否增强学习。但这项研究的优势在于,他们在这些人进行学习任务时,观察了一些底层神经回路以及这些神经回路的激活情况。
安德鲁·休伯曼:
它基本上说明的是,白噪音——前提是白噪音的强度足够低,也就是说不是特别响,对吧?也不是察觉不到,不是安静到你听不见,但也不能特别响——实际上可以在显著程度上增强学习。现在这一点已经在大量不同类型的学习中得到了证明。还有一篇很棒的文章,发表在一份有点冷门的期刊上,至少对我来说是冷门的,题为《噪音暴露对认知表现和大脑活动模式的影响》。这项研究涉及 54 名受试者。他们基本上是在不同水平的噪音暴露、背景噪音以及不同的……本质上是不同响度的噪音下,接受了心理负荷和注意力的评估。我喜欢这项研究的原因是,他们考察了不同水平和不同类型的噪音,并改变了许多不同的因素,而不是只做一种两条件的、要么有白噪音要么没有白噪音的实验。
安德鲁·休伯曼:
他们再次发现,只要白噪音不是特别响,它就能切实增强大脑功能,有助于学习各种不同类型的信息。这一切都很好,但它并没有真正触及更深层的机制核心。作为一名神经科学家,我真正想看到的不只是某样东西有效果。那当然总是好的。在一项没有任何商业偏见的优质同行评审研究中看到有效果,总是令人高兴的。好吧,双耳节拍可以增强学习,或者听不太响的白噪音可以增强学习。但你真正想了解的是机制,因为一旦你理解了机制,不仅事情开始变得合理,你还可以设想如何开发更好的工具和方案。所以我很欣慰地发现,或者应该说,很兴奋地发现了这项发表在《认知神经科学杂志》(Journal of Cognitive Neuroscience)上的研究。
安德鲁·休伯曼:
这是一篇 2014 年的论文,题为《白噪音通过调节多巴胺能中脑区域和右侧颞上沟的活动来改善学习》。我不指望你知道右侧颞上沟是什么,也不指望你知道多巴胺能中脑区域是什么,但如果你和我一样,你可能会特别留意到“多巴胺能”这个词。多巴胺是一种神经调质,也就是说,它是一种在我们的大脑和身体中释放的化学物质,但主要在大脑中,它调节——也就是控制——某些脑区活跃而另一些脑区不活跃的可能性。多巴胺与动机有关。多巴胺与渴求有关。动机又与各种不同的事情有关,包括运动。但这项研究非常漂亮地表明,白噪音可以切实增强所谓“黑质 VTA”中神经元的活动。
安德鲁·休伯曼:
黑质 VTA 是多巴胺非常丰富的来源,这是因为那里密密麻麻地挤满了多巴胺神经元。它可能是大脑中多巴胺神经元最丰富的区域。如果你取一片脑切片,或者观察一个大脑,即使不对任何蛋白质、多巴胺或其他东西进行染色,你实际上也能在显微镜下看到这个脑区。它是位于大脑底部附近的两个颜色很深的区域,之所以叫黑质(substantia nigra),nigra 意为黑色,是因为多巴胺神经元实际上会产生某种东西,使这些神经元呈深色。所以下面有这两个区域,它们含有多巴胺,能够释放多巴胺,本质上能激活其他脑区,激活我们的动机感,激活我们继续专注和学习的欲望。但你不能打个响指就让它们释放多巴胺。
安德鲁·休伯曼:
你实际上必须触发它们释放多巴胺。这种触发可以来自对某件事非常兴奋,或者那件事过去给你带来过很多快乐,或者你被恐惧或欲望强烈驱动。但让我觉得非常有意思的是,白噪音本身似乎就能提高这个区域——黑质——所释放多巴胺的所谓基础水平,也就是基线水平。所以现在我们开始更全面地了解环境中的特定声音如何能增强学习。我认为,这在一定程度上是通过黑质释放多巴胺实现的。所以,如果双耳节拍是你的选择,我并不是想让你放弃它,但看起来以低音量、不太响的方式打开白噪音——你可能会问:“那多响呢?”我稍后会告诉你——不太响的白噪音能让你学得更好,因为它在调节你的大脑化学。
安德鲁·休伯曼:
那么学习时白噪音应该多响或多轻呢?在这些研究中,似乎有效的白噪音是能被人听到的,也就是说不是察觉不到的,响到他们能听见,但又没有响到让他们觉得有干扰或烦躁。所以这会因人而异,因为人们的听觉敏感度不同。这会取决于年龄,取决于许多不同的因素。所以我没法告诉你“把音量调到二档”。那样是行不通的。另外,我不知道你离房间里的某个扬声器有多远,也不知道你是戴着耳机、房间里放着扬声器,还是声音从你的电脑里传出来。这些我都不知道。所以你需要做的是把白噪音调到这样一个程度:它不干扰你的专注能力,反而增强你的专注能力。
安德鲁·休伯曼:
我认为一个不错的经验法则是,大概放在任何音量旋钮的下三分之一处,而不是上三分之一处——在上三分之一处声音会非常震耳,而坦率地说,任何噪音开得非常震耳都不好。但如果你戴着耳机,那就尤其不好,也就是说尤其糟糕。在谈发育背景下的白噪音以及它为什么在那时可能有危险之前,我确实想说一下关于耳机的事。当你把耳机戴进耳朵里时,它会产生一种不可思议的效果:让声音听起来像是来自你的头部内部,而不是来自房间里。这可能看起来像是显而易见的事,但其实真的很神奇。在你戴上耳机的那一刻,你的大脑就假定声音来自你的头部内部,而不是来自你所处的环境。
安德鲁·休伯曼:
所以,如果你在用耳机听有声书,或者也许你正在用耳机听这期播客,那与你听房间里的声音、周围还有其他声音、其他声波的情况非常不同,尤其是如果你使用那些降噪耳机。所以,如果你打算用白噪音来增强任何形式的学习或学习效果——这也可以用于技能学习,比如锻炼时的运动技能学习——我的建议是,如果你用耳机,要把音量保持得相当低,对吧?这是对中脑多巴胺神经元的一种作用。这是一种提高多巴胺释放基线的背景性作用。多巴胺神经元的放电方式是:它们一直在放电。你的此刻正在放电,我的也是。当令人兴奋的事情发生时,它们会大量放电。而当令人失望的事情发生时,这种放电、多巴胺的释放会降到基线以下。
安德鲁·休伯曼:
这里我们讨论的是,只是稍微撩拨一下这些神经元、提高它们的基线放电,来提升你整体的注意力和动机水平,而这会转化为更好的学习。所以你不是把白噪音开大到让你感觉棒极了的程度。这不像打开你最喜欢的歌。实际上正好相反。这是要让基线稍微提高一点。所以我建议把音量稍微调大一点,让你能完全专注于你要做的任务。当然,你打开了白噪音,你的注意力可能会短暂地飘到它上面:是不是太响了?是不是太轻了?如果你能沉浸到工作中,可以这么说,如果你的注意力能沉浸到工作中,那么音量大概就足够安静了。而对于那些说“嗯,我喜欢非常响的音乐,如果我把音乐开得震耳欲聋,我就会忘了音乐的存在”的人——
安德鲁·休伯曼:
我不建议把音乐开得震耳欲聋。这话出自一个真心喜欢大声音乐的人之口。我是在一种“又响又快就是王道”(loud-fast-rules)的心态中长大的。如果你不知道 loud-fast-rules 是什么意思,那我也帮不了你。也许大声听音乐有它的时间和场合,但尤其是戴着耳机时,你可能会很快引发听力损失。不幸的是,因为我们之前谈到的这些毛细胞是中枢神经系统神经元,它们不会再生,不会恢复。说到听力损失,我还应该说一下,永久毁掉你的听力、让你失去听力的最好方式,就是在嘈杂环境之上再叠加非常响的声音。嘈杂的环境会随着时间推移导致听力损失。所以,如果你在建筑工地工作,那里叮当作响非常吵,或者你在俱乐部之类的地方操作调音台,你正走向听力损失,除非你用耳塞和耳罩保护你的听力。
安德鲁·休伯曼:
如今,有些耳塞非常低调,也就是说你看不到它们。这挺好的,这样你就不会像……我年轻的时候,你可不想成为那个戴着耳塞去听演唱会的呆子,但事实证明那些呆子比其他人都聪明,因为到了 30 岁左右,伸长脖子努力想听清琐碎小事的不是他们,因为他们没有毁掉自己的听力。所以,如果你在嘈杂的环境中工作,或者让自己暴露在嘈杂的环境中,你真的要避免在此之上再出现巨大的声音起伏。比如嘈杂环境加烟花。嘈杂环境加枪声。嘈杂环境加非常高频、强烈的声音。这就是我们所说的“双重打击模型”。这对脑震荡也同样适用:你可以接受一种通常低于损伤阈值的刺激;同时再加上另一种也低于损伤阈值的刺激,然后突然之间,你就杀死了神经元。
安德鲁·休伯曼:
我不想让大家变得疑神疑鬼,但你确实要保护你的听力。失去听力可不是什么好玩的事。如果你要用耳机,并且感觉想把音量一路开到最大,请记住:你越能在较低音量下获得所需,也就是说你能越长时间地以较低音量听东西,你就能越长久地听到那些音乐或那些东西。再说一次,我不是听力警察,那不是我的工作。但作为一个已经失去部分高频听力的人,我可以告诉你,这滋味并不好受。那种老说法——说这能帮你不用去听那些你不想听的人说话——其实并不管用。他们只会改给你发短信。
安德鲁·休伯曼:
那么白噪音与听力损失和发育之间是什么关系呢?我知道很多有孩子的人都有这类噪音机器,比如播放声波之类的,帮助孩子入睡。听着,我认为孩子睡得好、父母睡得好,对身心健康和家庭健康至关重要。所以我当然理解这些需求。然而,有数据表明,发育期间的白噪音可能对听觉系统有害。如果你给孩子播放过白噪音,我不想吓到任何父母。这并不意味着他们的听觉系统或言语模式会被打乱,也不意味着他们对言语的理解会被永久打乱。
安德鲁·休伯曼:
但有发表在《科学》(Science)期刊上的数据。《科学》是三大顶级期刊之一——《科学》《自然》《细胞》——是要求最严格的期刊。这些数据几年前发表在《科学》期刊上,作者其实是一位我相当熟悉的科学家。他叫 Edward Chang。他现在是一名医生,是一名神经外科医生。他实际上是加州大学旧金山分校(UCSF)神经外科的主任,他领导着一个实验室,研究听觉学习、神经可塑性等。他和他当时的导师 Mike Merzenich 发表了一篇论文,表明如果幼年动物——这是在动物模型中——暴露于白噪音,也就是我所说的那种年龄较大的人——我说的年龄较大,是指十几岁后期、二十出头及以上的人——为了学习而在背景中低音量播放就能从中受益的那种噪音。
安德鲁·休伯曼:
然而,当他们让非常幼小的动物暴露于这种白噪音时,它实际上扰乱了大脑中关于听觉世界的图谱。我们还没有谈过这些图谱,但我想花点时间谈谈它们,解释这种效应,以及如果你有孩子,或者如果你早年接触过大量白噪音,这对你可能意味着什么。
安德鲁·休伯曼:
听觉信息会上行到我们的皮层,本质上就是我们大脑的外层部分,负责我们所有的高级认知、我们的计划、我们的决策等等,还有创造力。在那里,我们有所谓的“音调拓扑图”(tonotopic maps)。什么是音调拓扑图?还记得耳蜗吗,它是如何盘绕的,一端对高频起反应,另一端对低频起反应?有点像钢琴。当你沿着钢琴键往下和往上延伸时,琴键的声音会不同。而且它是以非常系统的方式组织的。高频和低频并不是混杂在一起的。它从一端到另一端以非常系统的方式组织。你的视觉系统采用的是所谓的“视网膜拓扑图”。所以空间中相邻的点——在我右侧,比如在我右侧的两根手指——会被映射到我大脑中相邻的点上。
安德鲁·休伯曼:
而我正前方的空间则被映射到我大脑中的另一个位置。但它是系统的、规则的,不是随机的。它不是椒盐式的杂乱分布。它从高到低,从右到中再到左。在听觉系统中,我们有所谓的音调拓扑图,其中频率——从高频到低频以及介于两者之间的一切——以非常系统的方式组织起来。然而,我们从婴儿时期到死亡的人生经历并不是系统的。我们不会在房间的某一部分或一天中的某个时段只听到低频,而在房间的另一部分、一天中的另一个时段听到高频。它们全都混杂在一起。但如果你还记得,耳蜗会把它们分离开来,就像棱镜把光的不同波长分离开来一样。
安德鲁·休伯曼:
耳蜗把不同的频率分离开来,发育中的大脑接收这些被分离的频率,并学习自身——也就是孩子——与外部世界之间的这种关系。白噪音本质上不包含任何音调拓扑信息。所有频率都混在一起。它只是噪音。而当我说话时,我的声音——我现在要讲得专业一点了——具有所谓的某种“包络”,也就是说它有一些低频和一些稍高的频率。我可以把声音提高,虽然我不太擅长,我的声音会开始破音。我也可以把声音压低,虽然没有 Costello 的呼噜声那么低。所以它有一个包络,有一个容器。白噪音没有容器。它就像彩虹的所有颜色铺展在一起,而这其实正是你得到白光时的情况。白噪音类似于白光。所以,在发育期间长时间听大量白噪音可能对听觉系统发育有害,原因之一是这些音调拓扑图无法正常形成,至少在实验动物中是这样。
安德鲁·休伯曼:
我之所以提这个,是因为我认识的很多人,特别是有小孩的朋友,他们说:“我想在睡觉时用白噪音机,但我的宝宝用白噪音机可以吗?”我就此咨询了很多人,包括科学家,他们说:“嗯,宝宝也会听到父母的声音,听到音乐,听到狗叫。所以这并不是他们唯一听到的东西。”然而,我咨询过的每一个人都说:“但睡眠期间存在神经可塑性。那是孩子睡觉的时候。我不确定你是否会想让孩子整晚都暴露在白噪音中,因为它可能会削弱那张音调拓扑图。它可能不会摧毁它,可能不会消除它,但可能会让它变得不那么清晰,有点像把钢琴上的几个琴键用胶带粘在一起。”
安德鲁·休伯曼:
所以你仍然有按正确顺序排列的高音和低音以及介于两者之间的一切。但当你把琴键粘在一起时,你就得不到同样的保真度,得不到那架钢琴发出声音的同样精确度。
安德鲁·休伯曼:
所以再说一次,我不想吓到任何人,但我想说,如果你能够选择是否使用白噪音或类似的东西——粉红噪音只是一种变体,它某个频率的成分稍多一些,就像粉红光比白光某个波长的成分稍多一些——如果你能够选择在幼儿、尤其是非常年幼的孩子的睡眠环境中放置什么,白噪音可能是可以考虑避免的东西。再说一次,我不是在告诉你该怎么做,但这也许是可以考虑避免的东西。我认为大多数儿科医生不会了解这些数据,但如果你去问任何一位听觉生理学家、听力学家或研究听觉发育的人,我相当确定他们会对此有自己的看法。
安德鲁·休伯曼:
至于他们的看法是否与我以及我咨询过的这些人一致,那是另一回事。我不知道,因为我不认识他们。但我觉得这件事足够重要,值得提醒你,尤其是因为我已经强调过,在成年期情况正好相反。一旦你的听觉系统已经形成,一旦它建立了这些音调拓扑图,那么背景白噪音的存在应该完全不成问题。事实上,它应该完全不成问题,因为你也不会去注意它。其思路是,它以足够低的音量播放,让你差不多在背景中忘了它,而它通过让你的大脑进入更高的警觉状态,尤其是这种更高的多巴胺、多巴胺能的大脑激活状态来支持学习,这会让你更容易更快地学习,也更容易学会这些信息。
安德鲁·休伯曼:
现在我想谈谈听觉学习,以及你如何更好地学习你听到的信息,而不仅仅是你在纸面上看到的信息或运动技能学习。想要做到这一点的理由有很多。很多课堂教学,无论是通过 Zoom 还是线下,本质上都是听觉性的。并非所有内容都会为我们写下来。而且据说,提高倾听能力也是件好事。有一种现象叫作“鸡尾酒会效应”。即便你从未参加过鸡尾酒会,你也经历过、参与过所谓的鸡尾酒会效应。
安德鲁·休伯曼:
鸡尾酒会效应指的是,你身处一个声音丰富的环境中,许多声波来自许多不同的声源、许多不同的事物。比如在城市里、在教室里、在一辆有人进行各种对话的车里,你需要以某种方式去关注这些声波中的特定成分,也就是说,你需要听到某些人的声音,而不去听另一些人的声音。
第 1 部分(共 3 部分)结束 [00:30:04]
安德鲁·休伯曼:
……声波,也就是说,你需要听到某些人的声音,而不去听另一些人的声音。之所以叫鸡尾酒会效应,是因为你——也就是你的大脑——极其擅长构建一个听觉注意力锥,一条狭窄的注意力频带,借此提取你关心的信息,并抹去或清除其余所有信息。
安德鲁·休伯曼:
不过,这需要付出努力,需要注意力。你从一个嘈杂的聚会——也许是体育场、体育赛事,或者说鸡尾酒会——回到家时可能会感到筋疲力尽,原因之一是:如果你在那里听别人谈话,或者一边看比赛、看着人们从身边走过、听着各种噪音和碰杯声等等,一边努力去听那些谈话,这需要注意力上的努力。大脑即使在静息状态下也会消耗大量能量,而当你高度专注于某件事时,它消耗的能量更多。这里说的确实是热量意义上的能量,会消耗葡萄糖之类的东西。即使你处于生酮状态,它也在消耗能量。
安德鲁·休伯曼:
鸡尾酒会效应在神经科学领域得到了广泛研究,我们现在已经在机制层面上了解,人是如何在被各种其他声音轰炸的情况下,完成关注某些特定声音这一壮举的。
安德鲁·休伯曼:
我们做到这一点有几种方式。首先,和视觉系统非常类似,我们可以扩大或收缩视野。我们可以切换到全景视觉,通过放宽视线看到所处的整个场景——我在这个播客和其他地方多次谈到过这一点。比如,我们可以让头部和眼睛保持静止或基本静止。不必很僵硬,然后你就可以扩大视野。这样你就能看到墙壁、天花板和地板;你能看到自己身处环境之中。这就是全景视野。比如你去到能看见地平线的地方,不用刻意尝试就能做到这一点。
安德鲁·休伯曼:
或者我们可以收缩视野,我可以把焦点放到一个特定位置上,也就是我们所说的辐辏点,就在我正前方。现在我正指着我正前方的摄像机。我们可以做到这一点。我们可以扩大和收缩视野。同样,我们也可以扩大和收缩所谓的听觉视野,或者说听觉窗口。
安德鲁·休伯曼:
下次你身处一个充满噪音、也就是有很多不同声音的环境时,可以试试这个。你可以把所有噪音都调成背景里的嘈杂声。你尽量不专注于任何一种特定的声音,就会得到那种背景噪音的嘈杂声,而你会发现,与在鸡尾酒会上努力听某人说话、彼此大声喊来喊去相比,这其实非常放松。
安德鲁·休伯曼:
当然,如果你对那个人非常非常感兴趣,想更好地了解对方,或者对他们告诉你的内容感兴趣,或者两者兼有,那么你会非常有动力这样做。但无论如何,这都需要能量、努力和注意力。
安德鲁·休伯曼:
我们是怎么做到的呢?其实相当简单,或者至少本质上是简单的,尽管其背后的机制很复杂。这里我必须提到俄勒冈大学一位名叫 Mike Wehr(W-E-H-R)的研究者的实验室,他基本上弄清楚了我们之所以能够提取特定声音——能够在大量背景嘈杂声中真正听清一个人或少数几个人的声音——是因为我们会关注词语的起始,同时也会关注词语的结束。
安德鲁·休伯曼:
可以这样来想象:如果背景噪音就像一堆噪音波浪,那它实际上就是不断涌来的声波。各种频率,低频、高频,碰杯声。如果你在看比赛,有人在喊叫,有人在打电话。还有击球的清脆声——如果真有人击中了球的话——还有解说员等等。但无论我们在关注什么,我们都会建立一个听觉注意力锥,一种听觉注意力隧道,我们在其中倾听,尽管我们没有意识到,我们其实是在留意那些词语的起始和结束。
安德鲁·休伯曼:
这一点很有用,原因有几个。首先,它可以说是在提醒你:当你不需要把注意力集中在某个特定事物上时,就让你的听觉系统放松下来。比如你下班回家,度过了漫长的一天,还在努力从背景噪音中听清某段对话,你可以考虑干脆不进行那段对话,让你的听觉景观保持开阔,几乎就像全景视觉一样。
安德鲁·休伯曼:
如果你在努力学习如何提取声音信息——可能是音符、音阶,也可能是别人说的话。也许有人在告诉你某次演讲需要说什么,或者某个主题需要学习的信息,他们在讲给你听。刻意同时关注那些词语的起始和结束可能是有益的,因为这恰恰是听觉系统偏好的接收信息的方式。
安德鲁·休伯曼:
我想我们都经历过一种更常见的现象:你去参加聚会,或者认识一个新朋友,你说“你好”。我会说:“你好,我是 Andrew。”对方说,比如:“你好,我是 Jeff,很高兴认识你。”然后过了一分钟,我就想不起这个人的名字了。是因为我不在乎他叫什么吗?不是。是其他听觉信息以某种方式造成了干扰。并不一定是我走神了,而是我们所说的信噪比不够高,他说出名字的方式,或者名字传入我耳朵的方式——而说到学习,真正重要的也只有这一点——使得信噪比没有达到足够高。噪音太高,或者信号太低,或者两者兼而有之。
安德鲁·休伯曼:
所以下次你问别人名字时,记住,要听他们所说内容的起始和结束。比如你要留意 Jeff 里的“Je”,还要留意 Jeff 末尾的那个“F”,抱歉说错了。明白吗?这样你很可能就能记住那个名字了。
安德鲁·休伯曼:
我不知道那些特别擅长记名字的人是不是天生就会这样做。我无法接触他们的大脑。我想他们也不会让我接触他们的大脑。但这是一种很有意思的方式,它把听觉注意和学习的天然生物学机制,应用到你想记住别人名字或特定信息的场景中。
安德鲁·休伯曼:
当然,我承认,试图通过关注每个词的起始和结束来记住一句话中的每一个词,实际上可能会对学习过程造成某种干扰。所以这更适用于特定的注意。比如你在一座城市里问路,有人说:“好……”你说你迷路了,他们说:“好,你往前走两个街区,然后左转,接着你会看到右手边有个地标,然后你进左手边的第三扇门。”
安德鲁·休伯曼:
这些信息量很大,至少对我来说是这样。所以你应该这样去听:你要沿着那条路走,你看,我已经忘了。你要走一个……你要左转,然后你就把它编入记忆。你不只是听到“left(左)”这个词,而是要想着 left 开头的 L 和结尾的 T。你要左转。
安德鲁·休伯曼:
这样你就在对特定词语进行编码,而这样做在某种程度上借用了听觉系统惯用的、天然存在的注意机制。有一点数据表明,对于听觉编码来说,这类做法可能是有益的。有大量数据表明,注意力对听觉编码是有益的。有少量数据显示,刻意以这种方式编码听觉信息,也就是尝试以这种方式学习听觉信息,可能是有益的,或者可以加速学习。
安德鲁·休伯曼:
我在这里描述的部分特点,与 Mike Merzenich 等人的一些研究相对应,那些研究旨在帮助克服口吃之类的问题,以及治疗各种形式的听觉学习障碍。但更重要、或许也更有力的,是 Mike Merzenich 与他当时的研究生 Greg Recanzone 共同完成的研究,该研究表明,利用注意系统,我们实际上可以学得快得多,而且实际上可以在成年大脑中激活神经可塑性——这是很难做到的事——并且听觉系统是我们更广泛地获取神经可塑性的主要途径之一。
安德鲁·休伯曼:
所以我想花几分钟介绍一下 Recanzone 和 Merzenich 的研究,因为它实在是精彩又迷人。他们让受试者尝试学习听觉信息,不同之处在于,他们告诉受试者要关注特定的频率。
安德鲁·休伯曼:
现在你知道什么是频率了。基本上就是高音调的声音或低音调的声音。他们发现,仅仅被动地听一堆内容,并不能让大脑发生改变,那些内容也根本记不住。这并不令人意外。我们都经历过这样的现象:有人在说话,我们看着他们的嘴在动,心想:“对,这真的很重要。这真的很重要。”我们在听,我们在努力听。然后他们走开了,我们心想:“我一点都没听进去。”
安德鲁·休伯曼:
你会怀疑是不是他们的问题。也许你现在就正在经历这种情况。你会怀疑是不是自己的问题,怀疑自己是不是有学习困难,或者有注意缺陷。可能有很多不同的原因。但 Recanzone 和 Merzenich 发现,如果你指示受试者去听言语或声音中的特定线索,不仅可以更快地学会这些东西,还可以重塑我之前提到的皮层中的音调拓扑图(tonotopic map)。
安德鲁·休伯曼:
你实际上会让神经结构、也就是大脑中的神经回路发生改变。而且这种改变不仅可以非常迅速地发生,还可以发生在成年大脑中——在他们的研究之前,人们认为成年大脑是不容易改变的。长期以来,人们认为神经可塑性只能发生在发育中的大脑里,但 Recanzone 和 Merzenich 在听觉系统方面的研究,实际上是最早真正让所有人睁大眼睛、竖起耳朵,认识到大脑在成年期也能改变的研究之一。
安德鲁·休伯曼:
下面说说这种过程是如何运作的,以及你可以如何应用它。如果你在学习音乐,或者在学习之后要背诵的信息,你可以决定突出某些词、某些频率的声音、某些音阶或钢琴上的某些琴键,并在特定的学习时段里只专注于这些。我举一个对我来说算是实时的例子,也就是此刻正在发生的事。
安德鲁·休伯曼:
我来到这里时,大致知道自己想说什么。我甚至具体知道有哪些内容是我想确保传达给你的,但我不会去考虑我要说的每一个词以及说这些内容的精确顺序;那样做其实会非常干扰,因为它与我平常的说话模式不符。如果我那样做,你大概会觉得我听起来相当机械。
安德鲁·休伯曼:
所以,我们记住信息的一种方法是,比如在写下我们想说的内容时,可以突出某些特定的词,可以给它们加下划线。如果我们在听别人讲述信息,可以决定只突出对方说的某些特定词并把它们写下来。当然,我们在听所有的信息,但 Recanzone 和 Merzenich 的研究,以及除他们之外其他人的研究——比如他以前的学生或以前的博士后,我不确定是哪一个——Michael Kilgard,他现在在得克萨斯有了自己的实验室,还有其他人,都已经表明:把注意力引导到言语的特定特征、言语的特定成分上,会提升我们整体的注意水平,从而让我们在整体上捕获更多的信息。
安德鲁·休伯曼:
我不希望这听起来很抽象。这意味着,当你在听的时候,不必去听每一个词。你本来就已经在听每一个词了;所有的信息都通过你的耳朵进来。你想要提取的是内容中的特定事物或主题。所以,如果你在听我说话,也许你决定只听“工具”(tools)这个词,或者只在我的声音略高于背景时去听。你可以自己决定听什么、不听什么,而你决定专注于什么,并不一定像你在专注这件事本身那么重要。
安德鲁·休伯曼:
希望我讲清楚了。听觉系统在鸡尾酒会效应中一直在这样做。我所说的是把鸡尾酒会效应机制中的某些要素移植出来:关注词语的起始和结束,或者音乐中的特定音符、特定音阶;或者你可以把范围放得更宽,关注特定的音乐动机、特定的句子或特定的短语。这样做,你就能在整体上提取更多的信息,即使你并没有同时关注所有的信息。
安德鲁·休伯曼:
现在我想谈谈一个你们都经历过的现象,叫作“多普勒”。多普勒效应是指当发出声音的物体在运动时,我们对声音的感知方式。最简单的解释方法,还是把声音转换到视觉世界里。如果你见过一只鸭子或鹅待在池塘或湖里,上下浮动,你会注意到,从那只鸭子或鹅向外扩散的水波纹在各个方向上的间距都相当均匀。
安德鲁·休伯曼:
这是因为那只鸭子或鹅是静止的——它在上下移动,但没有向前、向后或向侧面移动。现在,如果那只鸭子或鹅在水面下划动它的小蹼足向前游,你会立刻注意到,靠近它、位于它前方的水波纹,会比拖在它后面的水波纹靠得更紧。声音基本上也是这样。
安德鲁·休伯曼:
在多普勒效应中,我们感知到离我们较近的声音频率较高,波纹更紧密;而离我们较远的声音频率较低,尤其是当它们从我们身边经过时。比如,如果你曾经听到远处的警笛声……这基本上是我模仿的警笛声,我也不知道是救护车还是警车什么的,从街上经过你身边。这就是多普勒效应。
安德鲁·休伯曼:
多普勒效应是我们判断物体从哪个方向来、以及它们的速度和轨迹的主要方式之一。我们从很小的时候就变得非常擅长辨别物体从哪个方向来,以及它们将从哪个方向经过我们。多普勒效应可能已经以这种方式救过你很多很多次命,只是你没有意识到,因为你会走下路缘,或者你在开车时靠边停车,好让救护车或消防车通过,因为你听到了远处的警笛声;然后你驶离路边,重新上路,部分原因是你再也看不到它了,同时也是因为你没有再听到远处有其他警笛声。
安德鲁·休伯曼:
有些动物,比如蝙蝠,极其擅长依靠声音在环境中导航。我们都听说过蝙蝠看不见东西。这其实不对。它们其实有视觉,只是更依赖听觉系统。蝙蝠在黑暗中导航、利用声音导航的方式就是多普勒。不过,它们并不只是像我举的警笛例子那样,去听物体是朝它们而来还是远离它们、关注多普勒效应。它们的做法是自己发出声音。
安德鲁·休伯曼:
蝙蝠在飞来飞去时,会发出咔嗒声……我想这是我能模仿的最好的蝙蝠声了,或者也许是……它们在发出咔嗒声。它们实际上是在以自己知道的特定频率向外发射声音。
安德鲁·休伯曼:
至于它们是否意识到这一点,我不知道。我从没问过它们。就算我问了,我想它们也回答不了。就算它们能回答,也没法用我能听懂的语言回答。但蝙蝠基本上就是一边飞,一边发出声波,用特定频率的声波探测周围环境,然后根据返回的声波频率,判断自己是在接近某个物体还是在远离它。
安德鲁·休伯曼:
比如它们以某个频率发出声音——这比实际情况慢得多,但假设每半秒一次……而回声返回得更快……那么由于多普勒效应,它们就知道自己正在靠近。如果回声返回得更慢,它们就知道前方什么也没有。所以,蝙蝠基本上是通过制造这些声音光环来在它的世界中导航的,这些声音会从各种物体——树木等等、建筑物和人——反弹回到它们身上。想想有点瘆人,但没错,它们能“看见”你,它们用声音体验你、感知你,而它们靠的就是多普勒效应。
安德鲁·休伯曼:
现在我想谈谈耳鸣。这是我经常被问到的问题。说到信号与噪音,我不知道我经常被问到这个问题,是因为很多人都受耳鸣困扰,还是因为受耳鸣困扰的人痛苦太深,所以更倾向于提问。
安德鲁·休伯曼:
§02文字稿——第 2 部分
所以这可能是一种抽样偏差,我不确定。但我被问到的次数足够多了,而且人们所表达的耳鸣带来的一些不适体验,真的促使我深入研究了这方面的文献。
安德鲁·休伯曼:
人们所经历的这种耳朵鸣响叫作“耳鸣”(tinnitus),不是读作 tinnitus,而是 tinnitus。耳鸣的强度可能有所不同,也可能随压力水平变化。它可能在一生中有所变化,甚至在一天中的不同时间有所变化。所以它非常容易受到各种背景因素和情境因素的影响。我想我们都知道,应该尽最大努力保证健康的睡眠。我们为此做过好几期节目。基本上,Huberman Lab 播客的前四期都是关于睡眠以及如何睡得更好的。
安德鲁·休伯曼:
我们都知道应该尽量限制压力。我们也做过一期关于压力以及缓解压力方法的节目。然而,似乎有些人患有耳鸣,而压力或睡眠不足根本无法解释其耳鸣的存在。耳鸣可能是由我们前面谈到的毛细胞受到干扰或损伤引起的。这也是另一个原因:即使你现在听力很好,你也要保护听力,真正避免让自己处于那种“双重打击”的环境中,也就是背景噪音很大、然后你又加上另一个非常响亮的听觉刺激的环境。
安德鲁·休伯曼:
我应该提一下,这也可能发生在不同的时间点。如果你去听演唱会,或者用耳机听很大声的音乐,然后又去听演唱会,或者进入一个非常嘈杂的工作环境,毛细胞仍然可能很脆弱。而一旦那些毛细胞被破坏,目前我们还没有技术让它们恢复。不过,许多研究团队,包括斯坦福的一些优秀团队,当然还有其他地方的团队,正在研究补充这些毛细胞、恢复听力的方法。
安德鲁·休伯曼:
耳鸣有一些涉及服用特定物质的治疗方法。也有治疗耳鸣的药物。在非处方领域——这通常是我们在这个播客中讨论服用任何东西时所讨论的范围——基本上有四种化合物拥有高质量的同行评审数据,而且似乎不存在明显的商业偏倚,也就是说,论文中没有报告来自特定公司的资助。这四种是褪黑素、银杏叶、锌和镁。
安德鲁·休伯曼:
我以前谈过褪黑素。我个人并不推崇用褪黑素作为助眠剂,但有四项研究。第一项题为《褪黑素对耳鸣(tinnitus,抱歉读错了)与睡眠的影响》。
安德鲁·休伯曼:
第二项是《口服褪黑素治疗中枢性和感音神经性耳鸣》,标题后面还长得多,不过这是一项随机研究。我不会把这些都念出来。《褪黑素:能让鸣响停止吗?》,这是一篇很有意思的文章,一项双盲研究;还有《褪黑素对耳鸣的影响》。这些研究每项都有 30 名到 100 多名受试者,其中一项有 102 名受试者,按它们所列,涵盖两种性别(gender)。研究中通常列的是生理性别(sex),而不是社会性别(gender)。所以应该说“两种生理性别”,不过无论如何。年龄范围从 30 岁一直到 65 岁以上。我没有看到任何针对 30 岁以下人群的研究。
安德鲁·休伯曼:
不出所料,从标题就可以看出,这三项都聚焦于褪黑素,考察的剂量范围从每天 3 毫克起——这算是许多褪黑素补充剂的典型剂量,但仍然远高于你自身松果体内源性产生的量——在这些研究中是 3 毫克,持续时间从 30 天到更长不等,在某些情况下长达六个月。
安德鲁·休伯曼:
这四项研究都发现,口服褪黑素在减轻耳鸣严重程度方面有温和但仍具统计学显著性的效果。所以,至少对我来说,这很有说服力。这听起来并不是一种治愈方法。当然,一如既往,我不是医生,我是科学家,所以我不开任何处方。我只是陈述观点。我向你报告科学。如果你有耳鸣,你必须自己判断褪黑素是否适合你,我这样说当然既是为了保护我自己,也是为了保护你。你要对自己的健康和福祉负责。我并不是在叫任何人赶紧去开始服用褪黑素治疗耳鸣,但它似乎确实能在减轻耳鸣症状方面起到一些作用。
安德鲁·休伯曼:
银杏叶是一种很有意思的化合物。它被开具或推荐用于很多很多方面,但有几项研究,同样是持续一到六个月的双盲研究,其中一项的受试者数量相当可观,有 978 名受试者,年龄从 18 岁一直到 65 岁,等等,这些研究显示银杏的效果并不大,但正如他们所引述的:“有限的证据表明,如果耳鸣是其他问题的副作用,特别是认知衰退。”所以,与年龄相关的耳鸣可能会因银杏叶而得到帮助。
安德鲁·休伯曼:
我不会细讲锌研究的所有细节,但似乎以高于大多数人通常摄入量的水平补充锌,即每天 50 毫克,确实似乎能够在大多数补充锌的人中减轻耳鸣的主观症状。这方面的研究不多,所以我只找到一项双盲研究。它持续了一到六个月。41 名受试者,这里同样列出了两种性别,年龄 45 至 64 岁,他们观察到补充 50 毫克元素锌后耳鸣症状的严重程度有所下降。
安德鲁·休伯曼:
最后但同样重要的是镁的研究。同样,只有一项研究。这是一项二期研究,受试者数量相当有限。只有 19 名受试者,服用 532 毫克元素镁。对于服用镁的人来说,镁和元素镁是有区别的,瓶子上总会换算标明,不过它与耳鸣相关症状的减轻有关联。
安德鲁·休伯曼:
所以,对于各位耳鸣患者来说,你可能已经知道这些;你可能已经在服用这些东西,却没有任何积极效果,也就是说它们没有帮助。也可能不是这样。我希望你至少能考虑一下这些,和你的医生谈谈。我确实意识到耳鸣会造成极大的困扰。我不能说我感同身受,因为我没有这方面的亲身经历,也就是说,我没有耳鸣。但对于没有耳鸣的人,包括我自己在内,可以想象,听到并不存在的声音、耳朵里一直鸣响,可能会非常困扰,我认为确实会非常困扰,这也解释了为什么耳鸣患者如此频繁地来询问如何缓解。希望这些信息对你有用。
安德鲁·休伯曼:
现在我想谈谈平衡和我们的平衡感,信不信由你,它是由我们的耳朵和耳朵里的结构,以及我们的大脑和脊髓的某些部分控制的。但在此之前,我想问你另一个问题,或者更确切地说,我想请你问自己一个问题并回答它:你的耳朵有多大?
安德鲁·休伯曼:
事实证明,耳朵在我们的一生中都在生长。在生命早期,它们生长得较慢,而随着年龄增长,它们生长得更快。如果你有家人已经七八十岁,幸运的话甚至九十多岁乃至一百多岁,你可能已经注意到,其中一些人的耳朵相对于他们以前的耳朵尺寸变得非常非常大。
安德鲁·休伯曼:
事实证明,生物学年龄实际上可以根据耳朵大小来测量。你需要做几项测量,但信不信由你,科学文献中有一个公式,前提是你知道自己耳朵的周长,也就是你两只耳朵——大概你有两只,大多数人都有——外围一圈的长度,以毫米为单位。所以你要以毫米为单位测量耳朵的周长。
安德鲁·休伯曼:
你要怎么做呢?要怎么做呢?也许你可以拿一根绳子绕耳朵一圈,然后量绳子的长度。这可能比拿着尺子沿着自己或别人的耳朵一圈圈量、以毫米计数要容易。那么你的耳朵周长是多少?量外侧,不要绕进凹陷处之类的地方。你只是沿着外围绕一圈,就像要描出最贴合的椭圆——假设你的耳朵是椭圆形的——与你耳朵周长相匹配的最贴合的椭圆。
安德鲁·休伯曼:
拿这个以毫米为单位的数值,减去……哦,抱歉,我应该正确地讲。两只耳朵都这样量。把它们加起来。把这些数加起来,除以二。得到两只耳朵的平均值。得到两只耳朵的平均耳朵周长。然后拿这个以毫米为单位的数值,减去 88.1,再把得到的值乘以 1.96,这就会告诉你你的生物学年龄。
安德鲁·休伯曼:
那么,这究竟为什么会准确呢?嗯,随着我们年龄增长,许多不同的生物学通路会发生变化。其中一条通路是与胶原蛋白合成相关的通路。所以不仅我们的耳朵在生长,我们的鼻子也在生长。我的鼻子似乎长了很多,不过话说回来,我以前从事过会让鼻子被打断的运动,这我不推荐。所以我总是指出,练瑜伽可练不出我这样的鼻子。
安德鲁·休伯曼:
但不管怎样,我的鼻子还在生长,我的耳朵也还在生长。我猜随着我年龄增长,如果我有幸活到八九十岁,我的耳朵还会继续生长。
安德鲁·休伯曼:
比较实际年龄和生物学年龄,是如今人们非常关注的话题。在哈佛医学院 David Sinclair 等人的研究中,人们开发出了所谓的“Horvath 时钟”,借助表观基因组和基因组,让我们了解自己的生物学年龄,以及它与实际年龄相比如何。我们大多数人都知道自己的实际年龄,因为我们知道自己何时出生,也知道现在离出生已过去多久。
Andrew Huberman:
不过,如果你愿意,可以开始画一张小图表,记录你耳朵的生长速度。你耳朵的生长速度其实与……相当……
第 2 部分(共 3 部分)结束 [01:00:04]
Andrew Huberman:
……记录你耳朵的生长速度。你耳朵的生长速度其实与你在我们称之为“生命”的这段历程中的生物学进程速度相当吻合。我们不常想到这一点,但就像我们的 DNA、表观基因组以及其他一些代谢健康和激素健康指标与年龄相关一样,我们的胶原蛋白合成也与年龄相关,而它表现得最明显的地方之一,就是我们头部两侧的这两个小宝贝,也就是我们的耳朵。尽管这是个有点古怪的指标,但从生物学角度看完全说得通。下面我们来谈谈平衡,以及如何提高平衡能力。
Andrew Huberman:
之所以在讲听觉的这一期里谈平衡以及如何提高平衡能力,是因为让你做到这一点的所有“小宝贝”都在你的耳朵里。它们也在你的大脑里,但主要在耳朵里。你应该还记得本期开头讲过,你有两个耳蜗,头部两侧各一个,就是那个螺旋状、像蜗牛壳一样的小东西,它把声波转换成大脑其他部分能够理解的电信号。紧挨着耳蜗的,是所谓的“半规管”。要想象半规管,最好的办法是想象三个里面装着弹珠的呼啦圈。想象你有一个呼啦圈,里面并没有一整圈都装满弹珠,只是在底部有一些弹珠,好吗?
Andrew Huberman:
如果你转动这个呼啦圈,弹珠就会四处滚动。好吗?你有三个这样的呼啦圈,每个呼啦圈里都有这些可以滚动的弹珠。其中一个呼啦圈相对于重力是竖直放置的,基本上与你的鼻子平行。如果你在看视频,它就是这样放的,总之基本上是竖直的。另一个呼啦圈基本上与你的鼻子成 90 度角。
Andrew Huberman:
如果你现在站着或坐着,它基本上与地面平行,好吗?还有一个大约倾斜 45 度,介于前两者之间。那么,为什么会有这个系统呢?每个呼啦圈里的弹珠都可以滚动,但只有当你的头以特定方式移动时,它们才会滚动,而你的头可以在三个平面,也就是三种方式上移动。你的头可以上下移动,就像我现在点头这样,这叫作俯仰(pitch)。
Andrew Huberman:
就是向前俯或向后仰,好吗?这就是上下点头。或者我可以摇头表示“不”,左右转动,这叫作“偏航”(yaw)。飞行员们会非常熟悉这个词,yaw。不是 yawn(打哈欠),是 yaw。然后还有翻滚(roll),就是把头向一侧歪,就像一只可爱的小狗歪着头看你那样,好吗?或者如果有人不太理解或不太相信你说的话,他们也可能会歪头。
Andrew Huberman:
这是很常见的现象。我是说,没人对我这么做,但他们会对别人这么做。俯仰、偏航和翻滚,就是我们所说的头部在三个主要运动平面上的运动,每一种运动都会让一个或两个呼啦圈里的弹珠滚动,好吗?所以,如果我点头时上下移动头部,其中一个呼啦圈……就在此刻,里面的弹珠确实在来回滚动。
Andrew Huberman:
顺便说一下,它们其实并不是弹珠,而更像是小石头,基本上是一些类似钙质的小沉积物。当它们来回滚动时,会使一些细小的毛发发生偏转,这些毛细胞与我们用来检测声波的毛细胞并不一样。它们差别不算太大,但确实不同。它们也不像我们头上的头发,基本上就是这些小石头滚过这些小毛细胞,使它们偏转;当它们向下偏转时,神经元(因为毛细胞就是神经元)就会把信息传送到大脑。如果我这样移动头部,在我所说的这个呼啦圈里,这些小石头就会发生物理移动,它们使这些毛发偏转,而这些毛发是神经元,这些毛细胞就把信息发送给大脑。
Andrew Huberman:
如果我左右转头,移动的是另一些小石头。如果我歪头,移动的又是另一些石头。这是一个精妙的系统,存在于所有有颌的动物身上,所以任何有颌的鱼都有这个系统。小狗也有这个系统。任何有颌的动物都有这个所谓的平衡系统,我们称之为前庭系统。
Andrew Huberman:
关于前庭系统,也就是平衡系统,比较重要的一点是,它与视觉系统协同工作。假设我听到左边有动静,于是把头转向左边去看是什么。关于我的头相对于身体的位置,有两个信息来源,而我需要知道这一点。首先,当我快速把头转向一侧时,那些小石头(我知道它们其实不是石头,只是我这么称呼它们)会迅速激活那个半规管里的毛细胞,并向大脑发出信号,告诉它我的头刚刚转向了一侧,就像这样。不是这样向后仰,也不是歪头,而只是转向一侧。同时,视觉信息也从我的视野中滑过。我不需要去想,它就从我的视野中滑过了。当这两种信号结合时,我的眼睛就会锁定到一个特定的位置。如果这听起来有点复杂,你其实可以把这两者分离开来。这很容易做到。你现在就可以试试。
Andrew Huberman:
事实上,如果你现在没有在做其他需要集中注意力的事情,我希望你做一下这个实验,当然,如果你在开车,千万别做,好吗?你坐下来,睁着眼睛,非常缓慢地把头转向左边,要非常非常慢。整个过程应该需要大约五秒、六秒,甚至 10 秒才能完成。好吗?我刚刚做了。
Andrew Huberman:
现在,我要很快地做一次。我也希望你很快地做一次。现在,再慢慢做一次。好。你可能注意到了,慢慢做的时候很不舒服,但很快地做时,几乎没有任何不适。你只是把头转向一侧而已。
Andrew Huberman:
原因在于,当你非常缓慢地移动头部时,呼啦圈底部的那些小石头得不到足够的动量来移动,所以你实际上并没有向大脑发出“头在移动”的信号。你会注意到,你的眼睛不得不“嘣、嘣、嘣”地一步一步跳跃前进。而如果你很快地转头,信号就会传到大脑,你的眼睛只需“嘣”的一下,直接到达你想看的位置。所以,缓慢地移动身体其实会严重干扰前庭系统,也会严重干扰视觉系统。如果你曾经不幸在船上经历过大幅度的颠簸,对于那些会晕船的朋友来说,光是听人描述这种上上下下、上上下下的大幅颠簸,就可能让一些人晕船。这些颠簸的干扰性非常强。我们稍后会谈谈恶心,以及如何缓解这类恶心。
Andrew Huberman:
我晕船挺厉害的,但有办法应对。不过这一点非常不可思议,因为它意味着,这是一个纯粹的物理系统:这些小石头在里面滚动,指引你的眼睛该看向哪里,好吗?你也可以通过向上看来做这个实验。假设你坐在椅子上,抬头看向天花板,你的眼睛就会直接到达那里。你睁着眼睛做这个动作,然后向下看。现在,试着非常非常慢地做。有些人这样做甚至会晕动,如果你出现这种情况,就停下来,好吗?
Andrew Huberman:
你也可以向侧面做这个实验,不过左右转头或上下点头的效果最好。我们在这里做的是把这两种机制分离开来。我们把视觉部分和前庭部分拆开,只是为了向你说明:通常,你内耳中的这些机制会告诉你的眼睛该看向哪里,同时,你的眼睛也会告诉你的平衡系统,也就是前庭系统,该如何运作。我想请你做另一个实验。我现在不打算做,但基本上就是:站起来。
Andrew Huberman:
如果有机会,无论你在哪里,都可以安全地做这个实验。你站起来,向前看大约 10 到 12 英尺远的地方。在墙上选一个点,或者你可以……随便选哪里都行。如果你在公共场合,照做就是了。就告诉别人你在听 Huberman Lab 播客,有人让你这么做。
Andrew Huberman:
总之,如果你不想做,就别做,但基本上,还是做吧。单腿站立,抬起另一条腿。如果愿意,你可以弯曲膝盖,然后望向大约 10 到 12 英尺远的地方。如果你能做到,如果你能单腿站立,现在闭上眼睛。你很可能会突然感受到科学家所说的姿势摇摆。
Andrew Huberman:
你会开始大幅度地摇晃。闭着眼睛保持平衡非常困难。你可能会想……如果你仔细想想,就会觉得:这是为什么?太奇怪了。
Andrew Huberman:
为什么闭上眼睛就很难保持平衡呢?因为关于视觉世界的信息也会反馈给前庭系统。前庭系统为你的视觉提供信息,告诉你该把眼睛移向哪里,而你的眼睛及其位置也会告诉你的平衡系统,也就是前庭系统,它该如何运作。有一个很酷的方法可以让你学会优化平衡。你不需要通过练习闭眼平衡来做到这一点。你可以抬起一条腿,然后看向近处,大概就是你把手臂伸到身前时拇指所在的距离,不过你不一定真的要把拇指放在面前,也就是大约你前方两英尺的地方。
Andrew Huberman:
然后,在保持平衡的同时,把视线逐步移向更远的地方,再更远一点,一直到你所处环境中能看到的最远处,然后再把视线一步步拉回到自己身边。文献表明,这种结合视觉系统、先向外延伸再向内拉回的平衡训练,你引导视觉焦点所落的那个点,会传递关于视觉世界与平衡系统之间关系的有力信息。当然,平衡系统不仅包括这些呼啦圈,也就是半规管,它们还会与小脑沟通。小脑就是所谓的“小大脑”,它的意思确实就是位于大脑后部的小大脑,它会把这些信息与视觉信息以及你的体表图谱结合起来。这种训练模式对增强平衡能力非常有益,因为平衡能力在一定程度上取决于特定姿势肌的激活,但同样重要、甚至可能更重要的是能够调整这些姿势肌。抱歉。关键在于当你的视觉世界发生变化时调整这些姿势肌的能力,而让视觉世界发生变化最有力的方式之一,就是你自身的运动。所以大多数人并不是想原地保持平衡,对吧?
Andrew Huberman:
他们不是只想像雕像一样单腿站在那里。我们想到平衡时,大多是为了运动,或者说动态平衡,即能够让自己刹住,也就是当我们朝某个方向冲刺时,能让自己停下来,然后再朝另一个方向移动;或者是为了玩滑板、冲浪、骑自行车或其他各种活动,比如体操。视觉系统是你发展平衡能力的主要输入,但仅靠视觉系统是做不到的。我的建议是,如果你有兴趣培养平衡感,就要理解与这些半规管之间的关系,理解它们既驱动眼球运动,又受眼球运动驱动。这是一种相互作用的关系。
Andrew Huberman:
然后,哪怕每天只练两三分钟,或者偶尔练一次,甚至每周三次,每次也许五分钟,也许 10 分钟,由你决定。但如果你想增强平衡能力,就必须把视觉环境的变化与静态姿势结合起来,比如单腿站立并转换视觉环境;或者把静态视野与姿势变化结合起来,比如盯着一样东西并改变身体姿势,好吗?我们现在从科学文献中知道,这两者结合起来能增强平衡感。有一篇 2015 年发表的很好的论文,题为《平衡训练对平衡表现的影响》(Effects of balance training on balance performance)。研究对象是健康成年人。这是一项系统综述和荟萃分析,也就是把来自许多不同论文的大量文献合并起来,提取出非常可靠和不太可靠的统计效应,所以这也是一篇非常好的论文。
Andrew Huberman:
还有一些论文,比如《精英运动员静态平衡及视觉作用的比较》(Comparison of static balance and the role of vision in the elite athletes)。我刚才给你的大部分信息基本上就是从这篇论文中提取的。除了这篇论文,还有其他一些论文,但基本上,我把它们提炼成了核心要素。核心要素是:在保持静止但处于需要平衡的姿势(比如单腿站立)时,移动你的视线。如果你能做更复杂的动作,也可以做更复杂的姿势。单侧动作似乎很重要,所以单腿站立而不是双腿站立;或者尝试制造一些倾斜也是一种办法;或者制造不平衡,也就是一侧肢体相对于另一侧肢体被不对称地激活。
Andrew Huberman:
另外,促进或者说培养和增强前庭系统以及平衡感的另一种方式,实际上涉及运动本身,也就是加速。这就是我们现在要谈的内容。到目前为止,我只是在静态意义上谈平衡,比如单腿站立,但这是一种非常人为的情境。尽管你可以用这种方式训练平衡,但大多数想为运动、舞蹈或其他活动增强平衡感的人,都希望以动态方式运用平衡,也就是在许多不同的运动平面中移动,有时甚至是在低位深蹲、跳跃和落地时,或者沿不同角度的轨迹运动。为此,我们需要考虑到前庭系统还关注加速度。它关注头部位置,关注眼睛位置,即眼睛在哪里、你在看哪里,但它也关注你朝哪个方向移动以及移动得多快。增强平衡感最好的方法之一,就是开始把你的视觉系统、内耳半规管以及我们所说的线性加速度结合起来。
Andrew Huberman:
如果我身体僵直地保持直立向前移动,这与我身体向一侧倾斜时的情况截然不同。培养更好平衡感最好的方法之一,从字面意义上说,是在感觉器官、神经元和大脑生物学层面上进行培养,就是进入这样的状态:我们在加速前进(通常是向前),同时身体相对于重力是倾斜的。比如玩滑板、冲浪板或单板滑雪时的压弯转向。又比如骑自行车过弯时能够身体倾斜,当然要安全地倾斜。向弯道内侧倾斜,让你的头真正相对于地面倾斜。只要我们僵直地保持直立,就并没有真正锻炼前庭系统和平衡能力。
Andrew Huberman:
这就是为什么你会看到健身房里有人在用那种弹力球。滚球(Bocce ball)是公园里那些人滚的那种球,对吧?是弹力球,他们在上面前后保持平衡,这能锻炼那些小的稳定肌,但我说的是进入这样的状态:让身体和头部真正相对于地球倾斜。我的意思是相对于地球的引力倾斜。小脑是一个非常有意思的结构,因为它不仅参与平衡,还参与技能学习和产生动作的时序。
Andrew Huberman:
它是一个非常迷人的结构,值得专门用一整期甚至好几期来讲。但小脑的某些输出,也就是说,小脑中的神经元会接收输入,也会向外发送信息,小脑的这些输出与大脑中释放神经调质的区域紧密相连,这些神经调质会让我们感觉非常好,特别是血清素和多巴胺。这是神经科学中一个刚刚兴起的子领域,但许多所谓的“小脑非运动输出”不仅对我们学会更好地平衡有深远影响,也对我们的整体感受有深远影响。所以对于那些经常锻炼的人……我确实希望大家都能定期进行适量的健康运动。我们在之前的几期中讨论过这意味着什么,即每周至少 150 分钟的耐力训练,加上一些力量训练,每个身体部位至少做五组以维持肌肉。即使你不想增肌,你也应该这样做,以维持健康的力量和骨骼等等。
Andrew Huberman:
如果你在做这些运动,但只是在健身房做弯举、深蹲,骑 Peloton 动感单车,或者即使是在户外跑步,获得了向前的加速,但你从来没有真正倾斜过,从来没有相对于地球引力倾斜过,那么你并没有真正锻炼你的神经系统,也没有充分发挥它的作用。以这种方式激活小脑,也就是在加速(通常是向前加速,但有时是左右方向)时让头部倾斜、身体倾斜,会对我们的情绪和幸福感产生深远而积极的影响。正如我在之前一期中谈到的,它还能增强我们在产生这些倾斜和加速之后那段时间内学习信息的能力。这是因为小脑会向大脑中释放血清素和多巴胺等神经调质的区域发出输出,而这些神经调质会让我们感觉非常好。我想这就是为什么在我成长过程中,我有一些朋友,其中有些人几乎在所有事情上都堪称“懒惰界的世界重量级冠军”,但他们会在凌晨 4:30 起床去冲浪。他们会开车去。他们为了冲浪起得非常早。
Andrew Huberman:
不只是冲浪者。顺便说一句,我得指出,有些冲浪者并不是懒人。他们还做很多其他事情。但我确实认识一些做什么事都提不起劲的人,却非常热衷于进入这种在相对于重力倾斜的同时向前加速的体验。单板滑雪、滑雪或骑自行车也是如此。这些运动方式似乎对我们的幸福感有格外大的影响,也格外有助于把我们在这些活动中获得的前庭平衡能力迁移到做其他事情时的平衡能力上。我说的不一定是心理平衡,而是身体平衡。对于那些觉得自己不太协调或平衡能力不太好的人来说,进入这些加速状态,即在倾斜的同时向前或横向移动,即使必须慢慢来,我确实相信可能会有益处,而且科学文献也表明,这将有助于培养更好的身体平衡感。
Andrew Huberman:
它确实可以增强前庭系统的神经回路。当然,在倾斜状态下加速,或让头部相对于重力处于不同朝向时带来的愉悦感,这就解释了过山车。有些人讨厌过山车,过山车会让他们恶心。很多人喜欢过山车,他们喜欢过山车的原因之一在于:当你的身体,即使不是你自己在产生运动,处于向前加速状态,并且随着轨道左右摆动、倾斜等等,你会倒过来、向一侧倾斜,这时你会激活这些更深层的脑核团,从而触发神经调质的释放,让我们感觉非常非常好。事实上,有些人在经历这些体验后,会获得一种持续很久的兴奋感。
Andrew Huberman:
有些讨厌过山车的人光是听到这些可能就已经感到恶心了。我鼓励大家时不时地进入倾斜状态下的加速模式,前提是你能安全地做到。这是增强平衡技能的一种极其有效的方法,而且对大多数人来说,这也非常非常令人愉悦。由于向前加速与头部倾斜、身体倾斜之间存在的化学关联,这种感觉非常好。说到恶心,有些人会受眩晕症(vertigo)困扰。
Andrew Huberman:
有些人会感到头晕(dizzy),有些人会感到头昏(lightheaded)。如果你感到头晕或头昏,一个重要的问题是要始终问自己:“我是头晕还是头昏?”我们在这里不会做任何诊断,因为我们根本无法做到。这基本上就是我在对着隧道喊话,所以我们不知道你们每个人的具体情况。但如果你感觉周围的世界在旋转,而你可以聚焦在比如你的拇指上,世界其他部分在旋转而你的拇指是静止的,这叫作头晕。而如果你感觉自己要倒下,或者因为头昏而觉得需要躺到地上,那就是头昏。
Andrew Huberman:
在日常语言中,我们常常不区分头晕和头昏。头晕和头昏的发生原因有很多,对于那些深受其扰的人,我甚至不想去猜测可能有多少种不同的原因和方式,因为可能是其中任何一种。但通常,如果人们感到头昏,是的,可能是低血糖;也可能是你脱水了;还可能是你的电解质偏低。我们在之前一期中谈过这一点,但会在以后的一期中进一步讨论:很多人体内的钠,也就是盐,太少了,这就是他们感到头昏的原因。我有家人多年来一直以为自己血糖紊乱,他们会发抖、心慌、头昏、感觉恶心等等,而只是在水里加一点海盐,问题就完全解决了。
Andrew Huberman:
我绝不认为这能解决所有的头昏问题,但在这个特定案例中,仅仅加盐就帮助了这个人,而且他们并非个例。很多以为自己低血糖的人,实际上是因为电解质偏低而头昏。由于盐会把水带入体内并引起血容量等方面的变化,低钠往往可能是头昏的一个原因,低血糖当然也可能是,还有其他原因。至于头晕或晕船,我们都被教导说要在地平线上选一个点并盯着它看,但实际上这并不正确。确实,如果你在船舱里,或者在下层甲板上,你能看到的只有离你很近的东西,船这样晃来晃去,或者这样上下起伏,我觉得我做这些动作、描述这些情景时都有点晕船了,此时盯着近处的东西可能会有问题。在这种情况下,建议你到甲板上呼吸新鲜空气、眺望地平线,这一部分是对的。但把眼睛固定在地平线上的某个特定位置,实际上就相当于我之前让你做的尝试非常缓慢地移动,也就是在盯住一个位置的同时非常缓慢地转头。你的眼睛和平衡系统天生就是要一起运动的,所以你真正应该做的是让视觉系统跟随前庭系统一起运动。
Andrew Huberman:
这就是为什么坐在 Uber 或出租车的后座上看手机,会让你突然感到非常恶心。有时出租车,尤其是在纽约市,有很多遮挡物,有很多东西挡住你的视野。通常会有一个小窗口让你能看到前挡风玻璃外面,但现在有各种东西,后座上装着电视,你看着电视,而出租车在移动。你处于线性加速中,有时还在转弯、刹车,于是你的前庭系统必须对此做出调整。如果你在看手机或书,甚至只是在和别人说话……
Andrew Huberman:
说实话,光是谈论这个我就开始有点恶心了。我保证这一期结束时我不会吐出来。至少不会在这里吐。但可能发生的情况是,你把视觉信息与你的运动、与你的前庭信息分离开了。你希望它们是耦合在一起的。这就是为什么很多人必须自己开车。他们不能坐在副驾驶座上,因为当你开车时,你还会获得所谓的“本体感觉反馈”。
Andrew Huberman:
你的身体也在向前庭系统发送关于你在空间中所处位置的信号。当你是乘客时,你只是随着别人开车被颠来颠去;如果你在看手机,情况会更糟;如果你盯着你和两个前座之间的遮挡物,情况会更糟。这就是为什么望向前挡风玻璃外面很好,但你不要把视线固定在某一点上,好吗?希望我能让一些人免于在车里或 Uber 上呕吐,也希望能让一些出租车司机免于乘客在车里呕吐的麻烦。让你的视觉系统和前庭系统协同工作。如果条件合适,进入线性加速状态,你的平衡感就会提高。
Andrew Huberman:
我们又一次讲了大量信息。现在你知道了你是如何听到声音的,如何理解环境中的声音,这些声音如何进入你的耳朵,以及你的大脑如何处理它们。此外,我们还谈到了低强度白噪声甚至双耳节拍等,它们可以用来增强某些大脑状态、大脑中的某些节律,甚至以有助于你更好学习的方式促进多巴胺释放。我们还谈到了平衡系统,以及你的前庭器官(即内耳中负责平衡的部分)与视觉系统和重力之间这种不可思议的关系,你可以利用它们来增强学习,也可以单纯用来增强平衡感。
Andrew Huberman:
如果你从这个播客中有所收获,请在 YouTube 上订阅。这对我们帮助很大。此外,欢迎在 YouTube 的评论区给我们留下任何评论、反馈或对未来节目内容的建议。如果你还没有在 Apple 和 Spotify 上订阅,也请订阅。在 Apple 上,你可以给我们留下最高五星的评价。在 Apple 上,你也可以给我们留下评论和反馈。此外,如果你想支持这个播客,请关注我们在本期开头提到的赞助商。
Andrew Huberman:
这绝对是支持我们的最佳方式。最后但同样重要的是,感谢你付出的时间和注意力,感谢你渴望并愿意了解视觉和平衡,当然,也感谢你对科学的兴趣。
第 3 部分(共 3 部分)结束 [01:30:04]