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重塑大脑

2021-11-30

大自然探索 2021年10期
关键词:戒酒可塑性脑区

切脑保命

小威廉出生后不久就频发癫痫,平均每天高达80多次。除了浑身抽搐,癫痫还会引发危险的呼吸暂停。小威廉一天天长大,他的癫痫也逐渐恶化。癫痫不但影响他的生活,也一点点蚕食他的生命。随着耐药性的逐渐提高,手术成了他唯一的选择。

小威廉的病情源于大脑皮质发育异常,这是癫痫病最常见的原因之一。在胚胎发育阶段,小威廉的大脑皮质神经元没有像正常人那样扩散,从而导致他的大脑右额叶和右颞叶存在畸形,并最终导致癫痫频繁发作。额叶是负责处理人格、情绪等较高级心理功能(如解决问题和形成概念)的重要脑区,它还负责控制部分肌肉活动。颞叶则是负责处理听觉和一些视觉信息的脑区,与记忆也有关。

完成部分脑切除手术的小威廉

为了彻底根除癫痫,小威廉需要移除至少1/3的右脑,也就是整个大脑的1/6。切除脑组织听上去十分可怕,但早在1938年,一名16岁的加拿大女孩就通过切除右半脑治愈了癫痫。医生预计,手术后威廉很可能会失去一部分视力,无法再使用左手,甚至将彻底失去行走能力,智商也会稍低于同龄人,而且小威廉还只有60%的概率能彻底摆脱致命癫痫。

出乎意料的结果

2014年的一天,经过9个小时的漫长手术,小威廉被推出了手术室。医生说:“手术很顺利,接下来的康复要靠小威廉自己。”

幸运的是,手术后小威廉的癫痫没有再发作过。在专业康复师的帮助下,小威廉从练习微笑这种最简单的肌肉控制开始,慢慢恢复了大部分功能(但他只有一只眼睛有视力)。尽管康复过程十分缓慢,但出乎所有人意料的是,经过一段时间的康复,小威廉居然能和正常儿童一样上学。不仅如此,他的老师还夸奖他在课堂上表现优秀,说他总是自愿大声朗读课文,并且吐字比其他孩子更加清晰、流畅。

虽然被切除了1/6的大脑,但是9岁大的小威廉可以像正常儿童一样生活

通过磁共振成像,科学家发现小威廉的左脑接替了他失去的脑区的功能。这种大脑邻近脑区接管受损或缺失脑区功能的现象是“神经可塑性”的表现之一。“神经可塑性”是大脑适应变化的一种能力,即大脑会重组神经元通路,强化或弱化某个脑区,或者补偿受损脑区的功能。

大脑并非一成不变

20世纪初期,诺贝尔生理或医学奖获得者卡哈尔曾经断言:“在成熟的大脑中心区域,神经通路已经固定,完成发育,并不会再改变。神经元会死去,但不会再生。”

大脑具有相当高的可塑性,也就是越用越聪明

大脑神经元的不可再生论一度被尊为神经科学界不可撼动的教条。不过,进入20世纪后半叶,在越来越多的证据支持下,这个教条逐渐瓦解。科学家发现,人的大脑几乎每天都在改变,并且这种改变并不一定需要长出新的神经元。人脑中有数以百亿计的神经元,每当你学会一项新技能,无论是学会一道新菜,还是学会一门外语,你大脑中神经元的连接方式都和学习之前有些许不同。这同样是“神经可塑性”的一种表现。当我们学会一样技能时,大脑神经元的连接变得更高效,大脑皮质也更加活跃。

出租车司机的大脑有什么不一样?

2000年,英国科学家意外发现,伦敦的资深出租车司机比其他职业的成年人拥有更大的海马体。这些司机对伦敦大大小小6万多条街道就像对自己家一样熟悉。海马体是大脑中负责记忆和找路等功能的脑区,更大的海马体是这些司机熟悉道路的重要原因。

出租车司机的大脑更善于记住道路和一心多用

那么,到底是伦敦如迷宫般复杂的城市街道网络导致出租车司机的海马体变大,还是只有更大海马体的司机才能在伦敦复杂的道路网络中穿行自如?经过数年研究,多位科学家共同得出结论:在新入行的伦敦出租车司机熟悉了伦敦的道路情况后,他们的海马体的确比入行前更大,而这一切都要归功于神经可塑性。

科学家还发现,这些出租车司机似乎比一般人更善于一心多用。他们能够一边听着车上播放的音乐,一边和乘客谈笑风生,一边记着在哪个路口该右转,一边警惕着路上随时可能发生的紧急情况,忙里偷闲还要端起咖啡杯喝上一小口——杯里的咖啡一滴都不会洒出来。这种看似平常的多任务处理能力,可不是人人都能掌握的。我们的听觉、视觉和手脚动作由不同脑区控制,普通人一般只能专注于一个任务,连一心二用都很难,更别说一心多用。科学家猜测,长时间驾驶让大脑神经元以更高效的方式连接,这就是这些司机能一心多用的秘密。

掌握驾驶技能者的大脑都会发生变化。当我们第一次坐上驾驶位,准备学习驾驶时,会觉得同时操作方向盘和踩踏板很困难。但只要开上几年车,你甚至都不会注意到方向盘和踏板,由此可见,多年的驾驶经验已经改变了你的大脑。

出租車司机的海马体比普通人更大,这让他们更善于一心多用

戒酒多晚也不算晚

大脑可塑性意味着各种不良习惯是可以纠正的。每当我们做一件相同的事情——比如拿起酒瓶倒上一杯酒并喝掉,我们的大脑都会强化这一系列动作所需要使用的神经元通路。久而久之,习惯就养成了。而戒酒最好的方法就是用一个新习惯替代饮酒的习惯,让大脑适应新的神经元通路,那么饮酒者对酒的依赖会逐渐消失。

酒对大脑的伤害是显而易见的。每天都要喝点小酒的人,其大脑对乙醇(酒精)逐渐变得不敏感。因此,要获得和最初饮酒时同样的快感,他们必须加大饮酒量。如果这些长期饮酒者突然停止饮酒,那么他们的大脑就很难分泌具有舒缓精神效果的神经递质,其结果就是浑身难受。乙醇对大脑的损伤是多方面的。一方面,乙醇会影响海马体,从而影响饮酒者的记忆力。另一方面,乙醇还会导致前额皮质萎缩,影响饮酒者的决策力、判断力和自制力。

反之,如果一个人下定决心戒酒并严格执行,那么其大脑也会逐渐修复之前由酒所造成的损伤。2015年,科学家对多名戒酒者进行脑部扫描发现,在戒酒仅一周后,这些人的额叶和小脑等几个关键脑区的体积就比戒酒前明显增加,他们的思维能力也比戒酒前显著提高。

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