智力之谜
2011-01-01倪显丽
科学大众(中学) 2011年4期
我们要相信,如果让玩的花样多起来,不灵光的大脑会变得好使一点。
若将头发剃掉,剪开头皮,并设法打开坚硬的颅骨,便可看到最柔软和最不可思议的人体器官——大脑。大脑是一个让人迷惑的器官,就像生和死、意识、睡眠和其他更多的东西,都是人类至今也没有解开的谜团。大脑约由140亿个细胞构成,质量约为1400克,是耗氧量最大的器官,占人体总耗氧量的1/4。大脑皮层厚度为2-3毫米,总面积约2200平方厘米。大脑80%以上由水组成,所以它就有些像豆腐。但它不是方的,而是圆的;不是白的,而是淡粉色的。大脑十分脆弱,一旦病毒侵入脑组织,引起感染,就会引发脑炎。通常认为,严重的脑炎可能造成永久性的脑部损伤,令患者智力下降,出现学习和运动障碍,甚至变成痴呆。永久性的意思是,认为这种损失是不可逆的,就像生鸡蛋煮熟,再也没法恢复活泼的流动性。
然而,卡特琳的遭遇证明了在这个星球上奇迹常可发生,也证明了人类对自我的认识,并不比一个母鸡对鸡蛋的认识多多少。童年时,这位澳大利亚姑娘因罹患脑炎以致无法正常入学,然而27年之后,她在墨尔本获得了生物学博士学位。奇迹发生的根源或许是她父亲的一些努力。
从小开始,卡特琳的父亲就为她精心设计了丰富而多样的成长环境:大量的玩具、各种形式的智力游戏和学习课程。他相信,接受到的外界刺激越多,大脑就会变得越好,这看起来是一种想当然的主意。然而,若你考虑到关于“天赋智力”的种种言论,就该为这位父亲的行为大声叫好。卡特琳的父亲没有被智商测试打趴下,绝望地认为智力就此一成不变。虽然,在医学上,时至如今尚无人可以证明,丰富的成长环境可以逆转疾病对大脑的损伤。而且,一种正式的疗法需要严格的对照实验设计,需要经受大规模的临床考证。对于他女儿这个项目来说,则需要长达十几年的跟踪调查。
但是,这些问题在动物研究中不复存在。如同卡特琳的父亲,科学家们为小白鼠设计了大而漂亮的笼子、多种多样的玩具和日常生活中丰富的游戏。小白鼠有好动的天性,在这样的环境里,它们终日戏耍、不亦乐乎。研究人员给小白鼠创造如此豪华而多姿的生活环境,旨在观察外界刺激对它们大脑发育的影响。
最近,著名医学杂志《分子精神病学》刊发了一篇论文,研究对象是一种基因敲除的小白鼠,它因欠缺细胞内信号传递通路的一个环节,而表现出一系列认知障碍,就像得了精神分裂症一样。因而,研究者拿它作为研究精神分裂症的一个实验模型。当这种小白鼠被放置到这样“丰富环境”的笼子里生活一段时间后,它们在各种认知实验中的成绩明显上升,换言之,它们的智力有了明显的改善。需要提及的是,这篇论文的第一作者正是27年前,曾因罹患脑炎以致无法正常入学的卡特琳博士。
研究表明,在动物身上,“丰富环境”至少可以逆转疾病对大脑的损伤。类似的课题在近些年颇为热门,科学家们让小白鼠生各种病,如阿尔兹海默病、亨廷顿病、帕金森病等都纷纷在动物上“附魂”,以求证“丰富环境”是否能逆转这些疾病对认知功能的损害。答案常常令人鼓舞,玩具和游戏真的能够让这些小家伙的智力得到极大的改善。
虽然欠缺人类实验的证据,但是人们似乎已经认识到智力训练对认知的好处了,这点从商家的行为就可以看出来。任天堂公司推出了一款专为成人设计的游戏“脑年龄”,包括一系列数学和记忆游戏。听起来并不好玩,但它的噱头是,这是日本东北大学的神经科学教授川岛根据人的认知规律设计的,旨在通过不断的日常智力练习,让“脑年龄”变得更年轻,降低人们患各种脑疾病的风险。这款游戏卖得非常好,任天堂最近又推出了游戏的第二代。
现在,动物保护主义者提倡让圈养动物的环境变得更丰富已成为潮流。不仅仅是在实验中,而是真真切切地给予动物福利,让它们生活得更快乐。这种手段有一个好听的名词,叫“丰容”。例如,在动物的笼舍中放置各种玩具,让动物居住空间尽可能变大,让环境尽可能接近大自然。
目前,脑科学家们公认,人的大脑还有大量的潜力可挖。作为人类,也可以主动给予自己福利:多旅行、多见闻、多社交、多阅读、多做智力练习,并相信通过规律睡眠和摄入全面的营养物质,可以改善大脑的工作状态。也就是给智力营造一种“丰容”的环境,可提高人类自身的智商。人比动物最大的优势在于,人类知道大脑是可塑的,并能主动利用这种知识优势来改变自己。
其实,我们目前所处的环境已经比我们父辈们丰富多了。互联网伸张到每个角落,地球变小了,信息极大丰富,而且人们还越来越追求智力上的进步,这从几年来“数独”风靡全国可窥一斑。在公交车上,时常可以看到年轻人拿出个小册子,涂涂写写,这可以算益智游戏的草根版,随时随地都能