作者：（美）温蒂· 铃木（Wendy Suzuki）比利· 菲茨帕特里克（Billie Fitzpatrick）
出版社：浙江人民出版社
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锻炼改造大脑试读：
引言
一场改变人生的实验
有一天，我醒来时突然意识到，自己从没有真正生活过。我快40岁了，获得过许多奖项，是世界知名的神经科学家。很多人认为我拥有了一切，因为我实现了一生的梦想，是一位终身教授并广受尊重，在纽约大学拥有自己的神经科学研究实验室，而且实验室非常成功。出于很多原因，取得这些了不起的成绩是极其困难的。
我读研究生时，研究生院的男女比例为1:1，因而我有许多女性朋友。而现在，这些朋友已经渐渐远离了科学领域。她们放弃科学追求的原因与其他女性放弃事业的原因具有一些共同点：丈夫在某个地方找到了一份工作，但那里没有适合她们的科研工作；中断工作去生育，然后发现很难或者不可能重返岗位了；研究基金申请的竞争极其激烈，让人灰心丧气；或是厌倦了工作时间长而收入低的科研工作，找到了其他可以施展才华和发挥创造力的工作。像我一样坚持从事科研工作的女性简直是凤毛麟角。具体来说，从美国的研究生院到大多数重要研究机构，女性科研人员的平均占比像坐过山车一样从50%降到了28%。对女性来说，这就好像一个荧光闪烁的大霓虹灯，上面写着：“小心：在这个行业里生活，挑战巨大！”
尽管统计数据令人沮丧，但我仍坚持从事科学工作。我在享有盛誉的科学期刊上发表了许多文章，因对大脑记忆功能的解剖和生理基础的研究而获奖无数。我是女性科学工作者的楷模，深受同行们的尊重。从表面上看，我事业成功，拥有无懈可击的履历。我也热爱科学，这千真万确。
那还会有什么问题呢？嗯……其他的一切都是问题。
老实说，我的生活相当令人沮丧。虽然我拥有梦想中的事业，但我没有社交生活，目前也没有男朋友。我与系里同事以及实验室成员的关系紧张。当系里一位和我一起教书的老同事在最后一刻决定由他来出考卷、判考卷并设计实验室练习时，我完全无力反驳。当一名和我一起做研究的学生私自决定从研究中抽出大量时间从事教学工作时，我被激怒了。对于如何与实验室中的其他科学工作者交往，我所知的唯一方式就是工作，或者说得更准确些，就是非常努力地工作。我没法和他们谈论生活中的任何事情，因为在我看来，生活中没有其他事情。对了，我有没有提到自己很胖？我超重了10公斤。
我感觉很痛苦，有生以来第一次完全失去了方向。我真的非常擅长从事科学工作、拓展我的事业，但似乎非常不擅长生活。不要误会，我热爱工作，始终对科学充满了热情，但是，我的人生只有工作就够了吗？
接下来，我惊恐地意识到，自己对一些重要的事情真的一无所知。
当一位女性科学家发现，除了科学她错过了其他一切时，该做些什么呢？
拿我来说，我决定对自己做个实验，一个改变我人生道路的实验。
在过去几年里，我赌上了自己长达20年的神经科学研究成果，放手一搏。我冒险走出科学世界，发现了一个充满健康与快乐的全新宇宙。具有讽刺意味的是，它恰好把我带回了起点。我的内心发生了巨大的，几乎是全盘性的改变。
我决定改变自己的命运，不再做一只实验室小白鼠。当时我是一个超重的中年女人，虽然在科学领域取得了很多成就，但我似乎搞不懂如何做一个既拥有鼓舞人心的事业，又拥有良好人际关系的健康、幸福的女人。我处于人生的低谷，只能自我激励。我不希望10年后，也就是当我50岁的时候，每天早上醒来只觉得人生一片空虚，仅是发表了更多论文、获得了更多奖项、得到了更多的实验成果。我想要更多。
我想要的是不是太多了？一个人是不是注定只能成就一件事，只能选择一条道路？
每个人不是都有很多面吗？在追求事业、家庭或同时追求这两者的过程中，你放弃了什么？如果有机会，你是否愿意与自己缺失的那一面建立联系？那一面可能富有创造力、有趣、生气勃勃、充满童趣，它驾驭着生活，就像参加竞技表演的牛仔女孩骑在突然弓背跃起的公牛上。我的回答是：“是的，我愿意与其建立联系！”
因此，在人到中年时，我开始着手处理看似被迫分离的两部分自我，让自己变得幸福。当然，市面上有很多关于什么是幸福以及如何让自己幸福的书籍。通过阅读，我得出的结论是，幸福完全取决于你的态度，以及你能否将内在情绪的天平从消极转变为积极。幸福似乎还需要某种形式的自我许可，比如，不再做禁欲主义的受害者，只从是否富有成果的角度来做出评判，而是允许自己冲破藩篱，进行探索与创造。我还认识到幸福与决定、自由意志有关。要想获得幸福，就需要积极、主动地去追求它，而不应该等着别人把幸福装在系着红色蝴蝶结的礼物篮中寄给你。
然而，作为一名科学家，我觉得自己需要一些更实际、更科学的方法。为什么不把我所熟知的神经科学应用到生活中呢？我意识到，要想幸福，我必须使用整个大脑，而不只是用来做神经科学实验的那部分。我意识到，自从在纽约大学创立实验室并从事教学工作以来，我就停止使用或者说极少使用我的绝大部分大脑了。我清楚地感觉到，这部分未被使用的大脑已经开始“枯萎”。
例如，我运动脑区中的大部分都没有被用到，因为我从来不运动。跟我用来设计新实验、遵循规则和评判自我的脑区相比，我感觉脑区中与科学无关的创造力部分，以及与冥想、灵性有关的部分简直就像荒芜的沙漠。而所有掌管科学技能的脑区则生机勃勃，像亚马孙雨林一样苍翠茂盛。我意识到，迈向幸福的第一步应是和自己的整个大脑建立联系。不过，得到幸福需要做的可不止这些。
尽管我深深地热爱并重视大脑，但我也知道大脑不代表一切，我们拥有与大脑相连的身体，它使我们可以与世界进行互动。而且不只是我的部分大脑没有得到刺激，我的整个身体也都被忽略了。我不仅需要让自己荒芜的脑区兴奋起来，还需要让身体运转起来。从本质上讲，我慢慢懂得，幸福不仅来自平衡地使用所有脑区，也来自将大脑与身体连接起来。
令人吃惊的好消息是，当我们开始激活大脑、建立大脑与身体的连接时，当我们全面地使用大脑并发掘出身体与大脑之间密不可分的美好联系时，我们便拥有了改善大脑的不可替代的独特方法。换句话说，我们会使自己的思维变得更加敏锐，并且会增加大脑的记忆容量。我们可以学会如何利用环境（包括身体）中好的方面，避免不好的方面（如压力、消极思想、创伤或上瘾现象等）。
我的幸福之旅始于定期的有氧运动，附加少量的瑜伽练习。要知道，之前我以“沙发土豆”的方式生活了很多年。我看到并感觉到自己的身体变得更强壮了，锻炼对我产生了神奇的作用。它让我对改善自己的体形有了全新的信心，而我从孩提时代起就失去了这种信心。我开始觉得自己健壮有力，甚至有一点点性感，这让我心情好极了。
我锻炼得越多，获得的益处便越多。我的身体在不断适应新事物，事实证明，我的大脑也对此喜欢极了，我不仅心情变好了，而且记忆力和注意力也得到了改善。我开始更多地享受生活，压力水平降低了，觉得自己更有创造力了。我甚至把对锻炼的热情应用到了科学事业上，开始探索提出问题的不同方式，思考以前从没想过的新课题。
最神奇的事情可能是，这种焕然一新的信心、体形和好心情开始瓦解我多年来养成的“科学家人格面具”，即枯燥乏味、控制欲强、只知道埋头研究的工作狂一面。我感到自己正在发掘内心潜藏已久的热情，正在拥抱快乐。
然而，激活大脑、利用身心连接的力量，从而获得幸福的神秘武器正是神经科学，它就像阿拉丁的神灯。我逐渐意识到，自己就是神经科学应用的最佳例子，我对身体所做的一切改变了我的大脑，把它改造得更好了！一旦明白了这些，我就知道自己不会再回到从前了。我发现，当我花时间发掘自身更多的维度时，自己就变得更加完美，生活更加丰富了。我会百分之百积极地为生活幸福做出改变，控制消极的思维模式，保持专注并坚持实现目标。因此，我想说的是，从神经科学的角度来看，你也能改造自己的大脑从而拥有幸福生活。
如今我49岁了，健康快乐，拥有活跃、有趣、令人羡慕的社交生活，而且可以像以前一样投入地工作。我到世界各地演讲，在大会上发言。我的演讲对象有其他神经科学家、医生、名人以及各个年龄段的孩子们。由于每个人对大脑知识都很感兴趣，因此我的演讲邀约非常多。我做过TED演讲，也到“The Moth”的舞台上讲过故事，我还给许多学者做过专场演讲。但是我始终没有忽视使我走上改变之路的定期锻炼。事实上，我不仅在纽约大学的本科生神经科学课上引入了身体锻炼这一实践任务，而且面向纽约大学的全体学生和所有纽约市民也分别开设了锻炼班，每周免费授课。可以说，我每天都在实践自己的观点。
在《锻炼改造大脑》中，我想与你分享获得幸福生活的方法，那是我快40岁时所渴望的幸福生活，我还想与你分享这种改变背后的科学原理。从现在起，你在新闻中听到的所有关于神经科学和大脑的研究都与你息息相关。我在这本书中提供给你的建议和见解不仅基于我自己的经历，而且基于过去以及现在的所有神经科学研究成果。这就是我将这本书视作个人生活改造计划的原因。它不是一本按图索骥的手册，相反，它是一本具有灵活的建议、窍门，并且兼顾科学事实的指南。它将有助于你改变、成长，并尽可能多地利用具有很强可塑性的大脑。
我还会分享一些引人入胜的大脑故事，它们来自我和其他杰出神经科学家们的研究工作。这些故事会告诉你，我们是如何逐渐认识人类大脑的，以及大脑研究中还存在什么空白领域。
本书也会提供一些实用性的建议，从而使得神经科学的核心知识可以被应用到你的日常生活中。此外还提供了一些“4分钟快速健脑”的工具，它们可以使你快速调动大脑的能量，帮你恢复精力、改善情绪和思维。“4分钟快速健脑”使神经科学的概念具象化了，可以为每个人所用。当你需要找到通向大脑的捷径，让大脑活跃起来，但又没有时间或意愿定期锻炼时，那就使用“4分钟快速健脑”吧！
你准备好通过改造大脑来启动新生活了吗？那好，让我们现在开始吧！你还在跑步机上卖力健身？我们已进入了“健脑”的新纪元。短短4分钟的锻炼就能“重启”大脑，帮你恢复精力、改善情绪！扫码关注“湛庐教育”，回复“锻炼改造大脑”，快速掌握抵抗压力的8个小技巧。第1章我与大脑的一见钟情终生可塑的大脑
在立志成为科学家之前，我梦想当一名百老汇明星。我的父亲是一名电气工程师，他可能是我见过的最忠实的百老汇粉丝了。每当百老汇到旧金山巡演时，他都会带我们去看，旧金山距离我的家乡森尼韦尔市只有一小时车程。我看过85岁的尤尔·伯连纳（Yul Brynner）表演的《国王与我》，98岁的雷克斯·哈里森（Rex Harrison）表演的《窈窕淑女》和理查德·伯顿（Richard Burton）年迈时表演的电影《圣城风云》（Camelot）。我是看着秀兰·邓波儿的作品和所有好莱坞经典音乐剧长大的。每年电影院放映《音乐之声》时，爸爸都会带我和哥哥去看，我们前后看了不下20遍。我幻想自己是朱莉·安德鲁斯、雪莉·琼斯和秀兰·邓波儿的完美结合。在做白日梦时，我会不自觉地唱起歌，幻想自己可爱而非常勇敢地扭转败局并赢得白马王子的爱慕，仿佛这一切都可以一下子实现。
尽管我爸爸喜爱百老汇的一切，但他显然还是希望我从事某种严肃的工作。我是第三代日裔美国人，我的祖父于1910年来到美国，在西海岸建立了当时最大的日语学校。家族里的长辈们对他们的孩子都抱有很高的期望，我并不是说他们用言语表达过这些高期望，他们从来也不必这样做，但我就是知道我应该在学校努力学习，追求他们引以为傲的严肃职业。我一直知道我只有三种职业选择：医生、律师或某个专业的学者。总之，听起来名头越大越好。我没有对抗过他们的这些期望，他们让我觉得这都是合理的。
在很早之前，事实上是在基础教育六年级时，我就开始了一生的科学追求。当年的科学老师特纳先生教我们认识人体骨骼，他的考试方式是让我们把一只手伸进一个黑箱子里，通过触摸来分辨骨骼。我太喜欢这门课了，完全没有感到局促不安，这种形式的挑战反而让我非常兴奋。当第一次解剖猪和青蛙时，我甚至变得更加兴奋。尽管它们的气味让人感到恶心，但我知道我必须进行更多探索。小小的器官是如何紧密而完美地组合在猪的身体里的？它们又是如何无缝地协同工作的？如果猪的身体内部结构是这样的，那么人体构造看起来又是什么样的呢？从我第一次闻到福尔马林那令人窒息的气味起，生物解剖的过程便引发了我的无限遐想。
我身体中潜藏的科学家属性还对跳跳糖非常着迷。当班级里其他孩子满足于跳跳糖在他们舌头上爆炸的感觉时，我却想搞明白是什么触发了这些爆炸，如果把它们和其他一些东西，比如碳酸苏打水、热茶或冰水一起放在嘴里，会有怎样不寻常的感觉或化学体验。不幸的是，妈妈认为这些实验有让人窒息的危险，因此我的探索过程很快就停止了。
我的高中数学老师特拉沃利先生慈爱地引导我探索三角学中蕴藏的美与逻辑性。我非常喜爱数学等式的优美，如果我算得正确，它们就能够揭开原始世界的谜底，让等号两边保持平衡。我已经感觉到学好数学是我想从事研究工作的关键（虽然在高中时我还不知道自己想做什么），我刻苦学习以取得全班最好的成绩。特拉沃利先生用他那抑扬顿挫的意大利口音一遍又一遍地对我们说，我们这些在高中便学习大学预科课程的学生是“精英中的精英”。我把这既看作鼓励，也看作庄严的责任，充分发挥了我在数学方面的潜力。我从小就是一个严肃认真的孩子，后来我成了更加严肃认真的青少年。
随着渐渐长大，看电影成了我心中百老汇式激情的唯一寄托。我拜托父母允许我去看《周末夜狂热》（Saturday Night Fever），我告诉他们那是一部“音乐片”，却没有提及电影是限制级影片。当父母意识到我看的是什么样的电影时，他们很不高兴。后来我痴迷于类似《辣身舞》（Dirty Dancing）这样的电影，虽然自从小学时学了点儿芭蕾和踢踏舞之后，我再也没有上过一节舞蹈课，但我会在看电影时，想象自己毫不费力地和约翰·卡索（Johnny Castle）一起热舞，大出风头。
念高中时，我生活的天平发生了严重偏移，百老汇闪烁的灯光在我心中逐渐变得暗淡，我成了一名踏实刻苦、发愤图强的学生，终日宅在家里，完全过着科学“极客”的生活。当我回忆起高中时自己的形象时，它仿佛就在眼前：弓着背，一脸严肃，抱着一大摞书，在穿过走廊时尽量不引起别人的注意。是的，每当在电视上看到我最喜欢的音乐剧时，我的百老汇明星梦仍会浮现，但是在那个时候，这些梦想都被深锁在家中的小房间里，而那个用功的“极客”女孩在现实中接管了我的生活。我完全沉浸在学习中，门门功课拿到A，并进入了最好的大学。甚至在学习期间，我连想起那些梦想的时间都没有，更不用说安排它们与我热爱的科学、数学并存了。
我的性格极其腼腆，在高中时完全没有勇气和任何人约会。我在学校网球队待了4年，我怎么可能放弃网球啊！我的妈妈是积极、热情的业余网球选手，她要求我一年到头都要打网球，并且每年夏天都会把我送去网球夏令营。父母认为打网球能让我更全面地发展，但事实上，我极需要的是教我如何与男孩相处的夏令营。好吧，我从来没有去过那样的夏令营，因此在初中和高中阶段我从来没有约会过，也没有参加过一次毕业舞会。换句话说，如果有为书呆子式的科学“极[1]客”举办的美国壁花小姐比赛，我一定会夺冠。
人们对于没有约会、令人讨厌的科学书呆子的刻板印象都是真的吗？嗯，我用事实证明了它们是真的。投身实验室的“小白鼠”
尽管我对科学的着迷、优秀的成绩以及对学习的干劲都没有为我赢得约会，但它们把我引向了一个好地方，虽然当时我还不确定自己想从事哪种科学研究事业，但我知道了自己想在什么地方求学。加州大学伯克利分校距离森尼韦尔市很近，也是我家人的母校。是的，我曾不太认真地考虑过去其他大学上学，甚至还想过去东海岸的韦尔斯利学院求学，但我太爱加州大学伯克利分校那美丽的校园和镇上古怪而酷酷的氛围了，我知道那是适合我的学校。之后，我申请了加州大学伯克利分校并成功被录取，这使我在那个春天成了名义上最幸福的女孩。我很快收拾好行装，对这趟新的冒险旅程简直迫不及待。
事实证明，我没用多长时间就找到了自己热爱的学术领域，它以大一新生研讨班的形式出现。在加州大学伯克利分校的第一学期我便参加了“大脑与大脑的潜能”研讨班项目。教我们课的是著名神经科学教授玛丽安·戴蒙德（Marian C.Diamond）。班上只有15名学生，这使得我们可以和老师进行更直接的互动。
我永远忘不了第一天上课时的情形。
首先，给我们上课的真的是著名的戴蒙德教授本人，她像科学摇滚巨星一样站在教室前面，高高的个子，金色的蓬松发型显得她无比高大，她拥有运动员般的体格，充满了自信。她穿着优雅的丝绸衬衫和裙子，外面套着雪白的实验室大褂。
其次，戴蒙德教授面前的桌子图1-1 人类的大脑上放着一个印花大帽盒。在对我们表示欢迎后，她戴上了一副橡胶手套，打开帽盒，慢慢地、“含情脉脉”地捧出一个经过保鲜处理的人类大脑（见图1-1）。
那是我有生以来第一次看到真的大脑，我完全被它迷住了。
戴蒙德教授告诉我们，她手里拿着的是人类已知的最复杂的东西。正是这个器官限定了我们如何看、如何尝、如何闻以及如何听周遭的世界；它限定了我们的性格特征，使我们可能在转眼之间破涕为笑。我现在仍然记得她捧着大脑的样子，她手中捧着的这个东西曾经是某个人的整个生命，决定了那个人的存在。她尊重这个令人敬畏的事实，这体现在她对待那个宝贵的人体组织的方式上。
大脑的外表呈浅棕色，后来我才知道那种颜色主要来自保存大脑的化学物质。大脑的顶部看起来像不规则的粗管子组成的致密团块。大脑整体呈椭圆形，一端稍微比另一端宽些。当戴蒙德教授把大脑转向侧面让我们观看时，我看到了大脑更多复杂的结构。我第一眼就明显地看出，左右脑各自分成了不同的部分，即脑叶。大脑的各个部分神经科学家曾经认为，大脑不同的分区掌管着各种特定的功能，但现在我们知道这种说法存在局限性。虽然特定的脑区确实具有特定的功能（参见以下清单），但我们一定要记住的是，所有脑区互相连接着，就像一个巨大而复杂的网络。◆额叶：额叶在大脑的前部，其中容纳着非常重要的前额叶皮层（构成了额叶的前部），被称为人格的所在地，也是负责计划、注意、工作记忆、决策，以及管理社交行为必不可少的脑区。初级运动皮层的作用是让我们可以移动自己的身体，它构成了额叶最靠后的部位。◆顶叶：这部分脑叶对于视觉—空间功能很重要，它协同额叶帮助我们做出决策。这部分皮层使我们能够感受到来自身体的感觉，所以也被称为初级触觉皮层，它位于顶叶的最前面。◆枕叶：这部分脑叶使我们能够看到东西。◆颞叶：这部分脑叶与听觉、视觉和记忆有关。◆海马：它位于颞叶的深处，对形成长时记忆非常重要。海马还涉及情绪和想象的一些方面。◆杏仁核：它对加工情绪（比如恐惧、愤怒和吸引力）以及针对情绪做出反应很重要。杏仁核位于颞叶内部的深处，恰好在海马的前面。◆纹状体：当把大脑从中间切开时，我们便能很清楚地看到纹状体。它与运动功能有关，在如何形成习惯（以及人为什么会积习难改）上发挥着重要作用。它还是大脑奖赏系统的组成部分，与成瘾密切相关。
就像所有优秀的老师一样，接下来戴蒙德教授把乍看起来复杂到无法理解的大脑知识用浅显易懂的方式解释给我们听。她告诉我们，这个复杂的人体组织其实仅由两种细胞构成：神经元和神经胶质。神经元是大脑的“骨干成员”，每个神经元包含一个细胞体，细胞体是神经元的控制中心。输入结构被称为树突，它们的外形看起来就像树枝，用于接收进入细胞体的信息。而细细的输出结构则被称为轴突，它同样有很多分支（见图1-2）。
神经元与身体中其他细胞的不同之处在于，它们能够通过短暂的电活动爆发来进行沟通，短暂的电活动爆发被称为动作电位或峰电位。一个神经元的轴突与另一个神经元的树突之间的交流发生在两个神经元之间特殊的通信点上，这个通信点被称为突触。大脑所有功能的基础就是这种大脑的电“交谈”，即轴突与树突间的通信。图1-2 神经元及它们之间的连接
那么神经胶质是怎么回事？“胶质”字面的意思是“胶水”，这些细胞之所以被这样命名，是因为19世纪的科学家误以为它们的作用是避免大脑散开。虽然有些胶质细胞确实发挥着类似脚手架的作用，但现在我们知道了，它们对神经元具有各种不同的支持作用。胶质细胞为神经元提供营养和氧气，它们构成了神经元特别的外层，即髓鞘，正常的突触传导离不开髓鞘。胶质细胞可以攻击细菌，是大脑的清洁大军，它们可以除掉死亡神经元的残骸。令人激动的新证据显示，胶质细胞甚至在某些认知功能（包括记忆）上发挥着重要作用。很多神经科学家认为，神经胶质的数量是神经元的10～50倍之多，但最新的研究对这个常常被提及的统计数字提出了质疑，因为最新研究显示它们的数量比例接近1:1。
戴蒙德教授说，如果我们有一大桶神经元和一大桶神经胶质细胞，那么至少从理论上说，我们可以用它们制造出一个大脑。但是我们需要解决的重要谜题是，如何把这些神经元和神经胶质组合在一起，才能像真实的大脑那么精致迷人，时而完美，时而不完美，时而正确，时而失误。在那天，我了解到戴蒙德教授的研究主题是，搞明白这些连接以及大脑是如何组合在一起的，换个说法就是“神经解剖学”。
然而在上课的第一天，真正吸引我的是戴蒙德教授对大脑可塑性的描述。她说，大脑具有随着一个人的经历而发生改变的基本能力，就像一块具有延展性的塑料。她所指的“改变”是，大脑内部能够产生新的连接。我还记得她给我们做的类比，如果你学习非常努力，你的大脑就会疼痛，因为所有的轴突和树突都在生长，都在努力建立新连接。
事实上，戴蒙德教授作为当时极少数女性科学家之一，自20世纪60年代初就一直负责一项研究，即探索大脑究竟具有多大的可塑性。如今，这项研究被人们视为大脑研究的经典项目。当时神经科学家已经知道人类从婴儿期成长到成年期，大脑会发生全面的改变。但是他们认为，人一旦进入成年期，大脑就会像石头一样固定不变，不能再生长或改变了。
戴蒙德和其在加州大学伯克利分校的同事们对这一理念提出了挑战。他们提出了一项著名的研究，即探索如果把成年大鼠放在“刺激丰富的环境”中，它们的大脑会发生什么变化。他们让大鼠们生活在“迪士尼乐园”里，为其提供很多五颜六色的玩具和很大的跑动空间，还让它们可以和其他大鼠交往。研究者希望借此推翻成年人大脑固定不变也无法改变的观点。为了解答这个问题，戴蒙德和她的团队改变了大鼠生活的环境，并探究这对大鼠的大脑结构是否会产生影响。如果证据表明大鼠的大脑发生了改变，那么这意味着在特定的条件下，人类大脑也能生长、适应环境或发生改变。
研究那些生活在“迪士尼乐园”里的大鼠得出了什么结果呢？与生活在几乎没有什么外部刺激的环境中（没有玩具，只有很少的同类玩伴）的大鼠相比，生活在“迪士尼乐园”里的大鼠具有更大体积的大脑。戴蒙德证明，在刺激丰富的环境中，大脑树突会延长，使细胞能够接收并加工更多信息。事实上，她不仅证明了大脑中的树突分支会变得更多，而且突触连接和脑血管也会更多（那意味着大脑能够更好地获得氧气和营养），大脑中有益的化学物质水平会更高，比如神经递质中的乙酰胆碱和某些生长因子的水平便会增高。
戴蒙德解释说，大脑在体积上的差异直接反映了大鼠生活环境的性质。换句话说，大脑的大小和功能（无论大鼠的还是人类的）对环境的所有方面，包括物质方面、心理方面、情绪方面和认知方面，都具有高度的敏感性和反应性。大脑与环境之间不断互动并对环境做出反应，进而改变自身解剖结构和生理机能的能力，就是神经科学家所说的“大脑可塑性”。执行新任务或与新个体互动会刺激大脑产生新连接，使大脑的体积增大。如果剥夺了大脑的新刺激，或者日复一日地做相同的事情，让大脑感到乏味，那么其内部连接就会逐渐退化，大脑体积会慢慢变小。
也就是说，你的大脑会不断对你与世界的互动方式做出回应。互动越多样化、越复杂，大脑的神经连接就会越多；你的生活环境和体验越缺乏刺激，大脑产生的神经连接就会越少。生活在“迪士尼乐园”里的大鼠并没有什么特别之处，事实上，研究中使用的大鼠对刺激具有相同的反应能力。你会弹钢琴吗？如果你会弹，那么相对于不会弹钢琴的人来说，你大脑中表征手部运动功能的脑区已经发生了改变。你会画画吗？你会打网球吗？你会打保龄球吗？所有这些运动都会改变你的大脑。现在我们已经知道，我们获悉的每一件事情，比如星巴克那个服务员的名字，或者我们想看的某部电影，都是大脑学习的对象，它们都会相应地引起大脑结构的细微改变。
在上课的第一天，我们需要吸收的有趣信息实在太多了。但是有一件事是肯定的：“大脑与大脑的潜能”课程在第一天就改变了我的人生。走进教室时，我是一个充满热情而好奇的大一新生，想要吸收所有的知识；走出教室时，我依然是一个充满热情而好奇的大一新生，但不同的是，我带着新发现的人生目标与意义。在上完那节课之后，我知道自己此生想做什么了。我想研究那团凹凸不平的人体组织，发现人之所以为人的秘密。我想成为一名神经科学家。
在接下来的4年里，我上了很多戴蒙德教授的课，包括她那非常[2]受欢迎的大体解剖学课程和比较高深的神经解剖学课程。你或许意识不到，一名老师需要有多少激情、多少热忱和多么清晰的讲解外加一点魔法，才能让解剖课变得真正有趣。大体解剖学是为了让我们记住人体的每一个细节（从骨骼到肌肉，包括骨骼连接的具体位置）、每一个内部器官以及它们如何连接在一起而进行的实践性课程。人体由7 500多个部分组成。正如你所想象的，记忆每一部分的知识都是一项艰巨的任务。如果教授只是单调地、清单式地呈现所有这些解剖学的信息，那么上课就会像阅读纳税法一样枯燥无趣。但戴蒙德教授的解剖学课就像在令人激动的新宇宙中进行的伟大冒险，让人感到既熟悉又陌生。她还将课程内容与自我认知联系起来。她告诉我们，学习身体的解剖结构能够让我们懂得自己是谁。既然在余生中自身的身体结构和大脑会一直陪伴我们，那么搞清楚它们难道不是很合理的事情吗？
戴蒙德教授非常擅长把解剖学术语的起源，或一些不太为人熟知的解剖学事实与基础课程结合起来，使最新的信息变得对我们有意义。
举个例子，她问我们：1.子宫（uterus）这个词在拉丁文中的意思是“歇斯底里”，你们赞同这种解释吗？2.你们知道人体中最大的器官是什么吗？是你们的皮肤！照顾好它！3.头发与发型心理学是不是很吸引人？我们可以用整整一堂课来讲它。
通过每一段评论和每一次授课，她使得解剖学与我们每个人发生了联系，也让解剖学变得异常生动。我记得在选修大体解剖学的那个学期，我碰巧看到阿尔文·艾利舞蹈团第一次到加州大学伯克利分校巡回表演，那是我第一次看到他们著名的舞蹈剧《启示录》（Revelations）。那天晚上的舞蹈令我陶醉不已，但不止于此，由于我刚刚复习了关于腿部肌肉的起端和附着处的知识，因此我可以在解剖学的层面上欣赏所有这些动作了。对我来说，在舞台上看到的形体和动作是展现人体之美的最好例证。
戴蒙德教授非常善于激励学生。显然她热爱并重视自己所教授的课程，真心希望我们也能同样热爱并重视这些知识。她不仅关注学科问题，也非常关心学生们。不仅我们可以找她解答问题，而且她认识班上150多名学生中的一大部分，会随机地从学生名单中选出两名学生和她一起吃午饭，边吃边聊。在我选修她的课程期间，几乎所有学生都曾得到邀请，在清晨去校园北面的网球场和她来一场双打。对来自森尼韦尔市、会打网球的神经科学“极客”来说，这个邀请听起来是不是很完美？好吧，我不得不承认我腼腆的性格打败了我，在伯克利求学的那些年里，我从来没有鼓足勇气去和她打网球。时至今日，这依然是我大学期间最大的憾事之一（见图1-3）。图1-3 作者（右）与玛丽安·戴蒙德教授，摄于作者毕业那天
她的一些教学魔法对我产生了影响。我记得在某天下午的实习课上，教室里摆放着一堆器官，她让我们仔细观察并了解这些器官。我对由多个肝小叶组成的致密肝脏和末端悬挂的一截胆管特别感兴趣。我找到了在课堂上学过的肝脏的所有组成部分，这时一位同学从旁边经过，他问我们应该从这些样本中看到什么。我向他解释了我的发现，他很快就明白了。在接下来的30分钟里，我负责向所有走过来的同学解释这个器官的主要特征。那天我成了肝脏解剖学“专家”。我认为在那天我还成了一名“老师”。我学到了让我在接下来的人生中受益良多的宝贵经验：深入地学习知识的最佳方法是，把它讲给其他人听。直到今天我还在运用它。
我肯定不是唯一一个喜欢戴蒙德教授的大体解剖学课程的人。在最后一次课堂上，一些学生拿着鲜花来到教室，可以说他们疯狂地喜爱着戴蒙德教授。我和他们一起欢呼叫喊，庆祝这门了不起的课程的结束。唯一让我感到遗憾的是，我没有想到带鲜花来庆贺。出租车司机的大脑为何与众不同
自从玛丽安·戴蒙德教授对刺激丰富的环境中的啮齿类动物进行研究之后，我们在探究大脑可塑性方面走过了很长的道路。现在证明大脑具有可塑性的证据非常多，包括人类的大脑也具有可塑性。在成人大脑可塑性方面的例子中，我最喜欢的是我的同行英国伦敦大学学院的埃莉诺·马奎尔（Eleanor Maguire）所做的研究。马圭尔并没有把她的人类被试送到迪士尼乐园去生活一年。她研究了一群非常认真、具体且全面地了解自己所处领域的人。她研究的是伦敦市的出租车司机。出租车司机不得不熟悉伦敦市中心的25 000多条街道，数以千计的标志性建筑和其他名胜古迹。这是一项令人生畏的任务。了解所有这些空间信息的训练阶段被称为“获取知识”阶段，通常需要三四年的时间。如果你去过伦敦，看到人们骑在轻便摩托车上，车把上摊着地图，那么你会感叹伦敦出租车司机的记路能力。
只有很少一部分有雄心的出租车司机能通过严格的考试，考试被吓人地称为“见面会”。不过那些通过考试的司机确实表现出了对伦敦市建筑空间分布与导航知识的全面了解，令人印象深刻。对于大脑研究项目来说，他们是多么有趣的一群人啊！
马奎尔的团队将重点放在了研究一个大脑结构，即海马的体积大小上，在接下来的章节中我会对此做详尽的探讨。这是大脑中一个长长的海马状的结构，位于颞叶的深处，与长时记忆功能有关，包括空间知识的学习与记忆。更具体地说，马奎尔和她的同事将空间记忆功能定位在海马的后部，他们想探究与具有相似年龄和教育背景的控制组被试相比，出租车司机大脑中海马的这个部分是否比前部更大。事实上，那正是他们的发现。
马奎尔的研究以及其他对专家（比如音乐家、舞蹈家和具有特定政治立场的人）和非专家的大脑进行比较的研究，都是人类大脑具有可塑性的实例。虽然大脑可塑性是对这些数据的一种可能性的解释，但另一种可能是，伦敦市出租车司机可能天生就具有较大的海马后部。换句话说就是，可能只有天生具有较大海马后部的人才具有超群的空间记忆能力，才能成功地成为伦敦市出租车司机。如果真是这样，那么它就根本不是大脑可塑性的证据。
那么我们是否能区分这些可能性？为了检验成为伦敦市出租车司机的过程是否改变了被试的大脑，我们需要追踪一批开始获取这些知识的人，然后比较最终通过考试者的大脑和未通过考试者的大脑。这正是马奎尔和她的团队所做的。这种研究很有说服力，因为你可以清楚地看到出租车司机训练给被试大脑带来的改变。研究者发现，在训练开始前，所有毫无经验、想要成为伦敦市出租车司机的人都具有相同大小的海马。当他们完成训练，并且知道谁通过了考试，谁没通过考试之后，研究者再次检查他们的大脑。其研究发现，与开始训练之前相比，通过考试的准出租车司机现在具有了更大的海马后部。
这就是大脑可塑性啊！与没有通过考试的司机相比，通过者的海马后部更大。换句话说，这个实验证明了成功通过考试的司机的海马确实增大了，而那些没有记住足够多信息的司机的海马没有增大那么多。
这只是日常生活中体现大脑可塑性的一个例子。我们所做的每一件事，以及做的过程持续的时间长度和强度都会影响我们的大脑。作为一名专业的鸟类观察家，你大脑的视觉系统会发生改变，使你能够识别出体积很小的鸟类。如果你把大量时间用在跳探戈上，那么你的运动系统会发生改变，以适应脚部做出的所有精确动作。多年前我在戴蒙德教授的课堂上学到了一个人生教训，即我每天都在塑造自己的大脑，你也同样。大脑的故事我的门卫实验不只是伦敦市的出租车司机具备特殊技能，纽约的门卫
也身怀绝技。如果他们看守的是三四十层高的大楼，他们需
要能够将熟悉的人与陌生人区分开。如果有机会的话，我想
对纽约的门卫们做个实验。我想检查门卫的大脑中负责面部
识别的脑区，将他们的这个脑区与其他不需要记住那么多人
的工人，比如地铁售票员的脑区进行比较。大脑中负责面部
识别的脑区在什么地方呢？在颞叶的底部，这是一个很独特
的脑区，被称为“梭状回面孔区”，专门帮助我们识别不同
的人。如果一个人大脑的这个区域受损，他便无法识别面部
特征，这种疾病被称为“面孔失认症”。演员布拉德·皮特（Brad Pitt）、著名的肖像画家兼摄影师查克·克洛斯[3]（Chuck Close）和哈佛教授霍华德·加德纳都是患有面孔
失认症的名人。由于他们不能进行面部识别，因此要依赖他
人的声音、发型、步态和服装等其他特征来记住他人。对于
能够快速识别出几百个人面部特征的门卫来说，我预测他们
大脑中的梭状回面孔区会比地铁售票员的这个区域明显更
大。或许某天我将做这个实验。丰富的环境，焕然一新的改变
我大学生活的重点是取得好成绩，不过虽然多少有些笨拙，但我在伯克利上学的头两年里确实和几个人约会过。尽管像大多数年轻女孩一样我很害羞，但我有一颗爱冒险的心，我渴望看一看世界，出国去旅行。对我来说加州大学伯克利分校拥有完美的海外游学项目，我在大三时报名参加了这个项目。我了解到，如果去某些海外的学校，我甚至可以选修计入学分的科学课程，这样在我的生理及解剖学专业上，我就不会损失任何学分。那时，我唯一想去的国家是法国。自从高中时开始学习法语以来，我便迷上了法语。我可以选择位于波尔多或马赛的学校，换种说法就是，我可以选择葡萄酒或鱼汤。但显然我最终选择的是葡萄酒。在报名参加大三海外游学项目时，我只知道法国具有独特的文化、动听的语言、悠久的传统、美食美酒、时尚的服装、奇特的博物馆、杰出的教育系统和才华横溢的居民（尤其是男士），但没想到在未来12个月中法国对我来说则成了“刺激丰富的环境”。大脑的故事语言学习是否存在关键期所有人都赞同婴儿出生后的最初6个月是其大脑特别善
于学习语言的时期，因此被称为关键期。华盛顿大学的帕特
里夏·库尔（Patricia Kuhl）教授的研究显示，在这一时期，
婴儿能够吸收和学会不止一种语言。但是如果你较晚才开始学习一门新语言，那会怎样呢？
像我们这一代的大多数人一样，我在进入中学、年满12岁
时才开始学习第二种语言（我选的是法语）。哪部分大脑有
助于我学习第二种语言呢？事实证明，学习外语和学习母语
会用到很多相同的脑区。不过如果较晚才开始学习外语，你
似乎需要调用额外的脑区。这些额外的脑区位于左侧额叶的
底部，被称为额下回。另外，你还需要用到左侧顶叶。另一
项研究显示，较晚开始学习外语的人（像我），左侧额下回
的皮层会变厚，而右侧额下回的皮层会变薄。在12岁或12岁以后开始学习外语是大脑可塑性的另一
实例。当我们刺激大脑产生新连接时，它确实会这样做。这
可能需要花费更长时间，也更困难，但这却是有可能的。
我非常喜欢在法国度过的那一年，因为我完全沉浸在异国情调的文化中。在1985年时美国文化的象征，比如麦当劳、科恩科连锁超市和反复播放的《老友记》，还没有像今天那样过多地渗透到法国文化中。海外学习的那一年还给我带来了人生中最浪漫的经历之一。
所有这一切都要从我和定居在波尔多的一家人住在一起开始讲起。他们家有一架钢琴，而我从7岁就开始弹琴，直到上高三才中断。在伯克利上大学时，我偶尔还会弹一弹，以便不忘记我的经典保留曲目。与博维尔夫妇相处令人感觉非常愉快，他们家楼上有几间多余的卧室，其中一间便放有钢琴。我来到他们家后不久的某天下午，博维尔夫人希望我能够待在家里，因为她请的钢琴调音师要来。我愉快地答应了，等着白头发、矮个子的调音师上楼来调音。不过让我吃惊的是，来调音的不是一位老爷爷，而是一位年轻、热情的法国小伙儿弗朗索瓦。他开始给钢琴调音，并用法语和我聊天。在那天之前，我从来不认为自己非常擅长调情。但是在那天，我发现我真的善于此道，我甚至可以用法语调情。在那一个小时里，不仅我们的钢琴被调好了，我还得到了一张写着乐器行地址的名片。弗朗索瓦就在那里做兼职，他欢迎我随时过去聊天。
当然，我会从上课、喝咖啡、吃羊角面包的忙碌日程中抽出时间去乐器行找他，他邀请我一起吃东西。仅仅在乐器行里约会了几次后，我们便成了情侣，我突然有了一位非常甜蜜、喜欢音乐的法国男朋友。
我怎么会战胜害羞，迈出了这么大的一步呢？我不知道。但现在看来，那一年我的大脑表现出了巨大的可塑性。这感觉比生活在迪士尼乐园里还要好。一切都不一样了——我不仅在生活中一直说法语，和班上的同学用法语交谈，而且我真的觉得自己在说法语时像变了一个人似的。突然之间，我不再是无人问津的书呆子和壁花了。在法国时我被同学们认为非常具有异域风情，因为我是来自美国的亚裔女性，我不说日语，而是操着一口流利的美式英语。小时候我生活的加利福尼亚州北部，亚裔美国人比比皆是，现在我有生以来第一次被
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