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六种习惯提升大脑能力撰文 埃米莉安特斯（Emily Anthes）翻译 冯泽君 有时，截肢患者会出现幻肢症状（phantom limb）以为截去的肢体仍然存在，并感到它传来强烈的痛、痒等感觉。美国神经科学家维莱亚努尔?S?拉马钱德兰（Vilayanur S. Ramachandran）曾针对有过幻肢感的患者进行了一项研究，其中一位患者名为汤姆他失去了一只手臂。 实验中，拉马钱德兰发现，如果触摸汤姆的脸，他会感到研究人员似乎也在触摸他已经失去的手指。实际上，身体的每一部分，都对应着大脑体感皮层（somatosensory cortex）的一块特定区域，而与手相对应的区域，紧邻脸部对应的区域。于是，拉马钱德兰推断，汤姆的体感皮层已发生了明显改变。 拉马钱德兰总结说，由于汤姆的那只手已经失去，不可能再向体感皮层输入神经信号，于是负责处理脸部信号的区域，就接管了原来处理手部输入信号的区域。因此，当研究人员触摸汤姆的脸时，会使他觉得有人也在触摸他断肢上的手指。 上述神经回路的重新连接体现了神经可塑性（neuroplasticity），说明成年人的大脑具有自我改变和重塑的能力（参见环球科学2009年第4期科技重塑大脑一文）。科学家发现，成年人大脑的可塑性远比预计的强。我们的日常行为和周边环境，都能引起大脑神经回路的重新连接、功能重组和位置的改变。有些人甚至认为，不同的思考方式也足以重塑大脑。 现在，研究人员已经知道，新神经元的产生（即神经发生，neurogenesis）是成人大脑的一个基本特征。研究显示，与学习和长时记忆高度相关的海马区，是神经发生最活跃的脑区之一。 参与处理气味信息的嗅球（olfactory bulb），也是神经发生比较活跃的脑区。然而，并非所有的新生神经元都能存活，事实上，它们中大多数都会迅速凋亡（参见环球科学2009年第4期拯救新生脑细胞一文）。新细胞的存活不仅需要营养，还得和成熟神经元形成突触连接。科学家希望找出影响神经发生速率和新生脑细胞存活率的各种因素脑力和体力锻炼都能促进神经元的存活。 方法一：运动 研究表明，小鼠在滚轴上训练一段时间之后，海马区神经元数量显著增加，在学习和记忆测试中表现得更好。针对人类的研究也显示，体育锻炼能提高大脑的执行能力（包括计划、组织、多任务处理能力等）。众所周知，运动能改善情绪，经常运动的人老了以后也不容易患痴呆症（dementia）。常运动的老人的执行力，比久坐不动的老人更强。即使是那些在沙发上窝了一辈子的老人，如果现在就开始运动，也能提高执行力。 这种现象可能与很多机制有关。运动可以增加大脑的血流量，将更多的氧分、能量和营养物质运送给忙碌的神经细胞。研究表明，运动可以促进大脑分泌神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor, BDNF），促进神经细胞的生长，改善神经细胞间的联系，提高它们的存活率。 不过，所有研究都无法解释“四肢发达，头脑简单”又是怎么回事。前沿研究 研究表明，边运动边听音乐，运动效果会更好。实验中，自愿者分别进行了两次训练。首次训练时，他们什么也不听，安静地完成训练任务；第二次训练中，他们边听维瓦尔第（Vivaldi）的四季（Four Seasons）边运动。每次训练结束后，研究人员都会评估自愿者的情绪和表达能力。 虽然运动本身就能改善情绪并提高表达能力，但第二次训练后，自愿者在表达能力测试中的得分却是第一次训练后的两倍。也许，你应该让保险公司为你的新iPod埋单。你知道吗？?大量研究表明，运动能改善睡眠质量，提高免疫力还有它办不到的事吗？?想让大脑从运动中获益，我们并不需要像查克?诺里斯（chuck norris，美国动作电影演员）一样成为世界空手道冠军。针对老人的研究表明，每天步行20分钟，就能保持身心健康。方法二：饮食 大脑和身体一样需要营养和能量。那么，哪些食物能提升大脑智力，哪些又会损害智力呢？众所周知的坏家伙是饱和脂肪酸，它对大脑和身体健康都有严重的不良影响。如果给大鼠喂食饱和脂肪酸含量较高的食物，它们在学习和记忆测试中就会表现不佳，常吃这类食物的人患痴呆症的风险也较高。 然而，并非所有脂肪都不是好东西。脑袋的大部分都是由脂肪酸构成的细胞膜和髓磷脂鞘（myelin covering）的形成都需要脂肪酸，摄食某些脂肪，尤其是鱼类、坚果和种子中的-3脂肪酸十分重要。阿尔茨海默病、抑郁症、精神分裂症和其他一些大脑功能紊乱病症可能都与-3脂肪酸浓度过低有关。 水果和蔬菜也有益于大脑健康，因为果蔬中的抗氧化剂（antioxidant）含量很高，这些化学物质能与自由基原子发生还原反应，从而使脑细胞免受伤害。研究人员发现，给老年大鼠喂食富含抗氧化剂的食物，可以使它们保持较强的学习和记忆能力，甚至还可以减少由中风引起的大脑损伤。前沿研究 除了食物种类，进食量也会影响大脑智力。研究表明，摄入热量较低（比正常水平低25%50%）的实验动物，不仅比其他动物寿命更长，而且大脑功能也有所改善，在记忆和协调测试中也表现得更好，它们抵抗阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿病的能力同样有所增强。你知道吗？最好的补脑食物：核桃、蓝莓和菠菜等。婴儿尤其要摄入足量脂肪。如果婴儿摄入的脂肪量不足，就会影响髓磷脂鞘的形成，不利于神经元传递神经信号。幸运的是，母乳中的脂肪含量高达50%。一般说来，经常食用富含-3脂肪酸食物的人患中枢神经系统疾病的几率较低。方法三：兴奋剂 兴奋剂能加速神经系统运行，使人心跳加快、血压升高、精力旺盛、呼吸急促。最著名的兴奋剂莫过于咖啡因了（确切地说，咖啡因是全世界使用最广泛的“毒品”）。咖啡因能刺激中枢神经系统，使大脑更清醒，反应更灵敏。不过，过量使用咖啡因，刺激效应就会过强，导致紧张、焦虑和失眠。 可卡因（cocaine）和安非他明（am-phetamine）就没有咖啡因这么“温和”了。它们以另一种机制影响大脑功能，却会产生类似效果。大脑中，多巴胺、5-羟色胺等神经递质的释放，会使人产生愉悦的感觉，而摄入可卡因或安非他明会促使大脑释放这些神经递质，使人心情愉快，反应灵敏、精力充沛。 虽然听起来不错，但可卡因和安非他明都极易让人上瘾，如果摄入过多，就会引起精神疾病或戒断症（withdrawal）。当然，如果摄取剂量过高，还会导致使用者死亡。前沿研究 毫无疑问，大量摄入咖啡因后果将不堪设想（轻则易怒，重则死亡），但是小剂量或中剂量却能提升智力，尽管作用机制尚未知晓。 有研究表明，喝两杯咖啡能增强短时记忆，缩短反应时间。功能性磁共振成像（functional MRI，fMRI）结果也显示，在服用咖啡因的自愿者的大脑中，与注意力相对应的脑区明显更为活跃。有研究表明，咖啡因还能延缓老年妇女记忆力衰退。你知道吗？ 我们摄入的咖啡因有3/4来自咖啡，因此每天不要喝太多咖啡。100杯咖啡中就含有约10克咖啡因，这样的剂量足以引发致命的并发症。 文学作品中最著名的一位兴奋剂服用者，当数大名鼎鼎的神探福尔摩斯。小说中很多地方都提到，他通过注射可卡因来放松心情。看来，伸张正义确实很辛苦。方法四：电子游戏 电子游戏能拯救生命。如果外科医生每周至少玩几小时的电子游戏，相比不玩游戏的医生，他们在手术室出错的几率要减少1/3。研究表明，电子游戏的确能提高思维灵敏度、手眼协调性、深度知觉和模式识别能力。玩游戏的人能在更长时间内集中注意力，信息处理能力也更强。当不玩游戏的人玩一个星期的游戏（当然是以科学的名义)，他们的视觉技能的确有所提高。有趣的是，大家通常认为，玩游戏是不务正业，然而研究发现，玩游戏的白领其实更自信，更善于处理社会关系。 当然，说到电子游戏的不良影响，我们不能不提到一个著名理论：在现实世界中，玩电子游戏会增加暴力事件的发生几率。许多研究都证实，两者确实存在关联性。常玩暴力游戏的年轻人对图像图形的反应变慢，说明他们对这类信息逐渐适应，已没有以前那么敏感。另一项研究表明，玩家在玩第一人称射击游戏时，大脑的活动状态与做出攻击行为时类似。 当然，这并不能说明上述玩家在现实生活中真的有暴力倾向。虽然两者之间的联系值得探究，但是直到目前为止还没有数据证明，电子游戏的盛行确实与年轻人的暴力行为有关。前沿研究 一项最新研究表明，电子游戏会激活大脑中与奖赏有关的神经回路，而且对男性的作用远甚于女性。研究人员专门设计了一套电子游戏，让不同性别的人来玩，同时用fMRI观察他们的大脑反应。游戏中，两种性别的人表现得都很好，但fMRI显示，男性的边缘系统（limbic system，参与处理奖赏信息）更加活跃。对于男性玩家而言，组成奖赏回路的各个结构联系得更为紧密，而且这种联系越紧密，玩家在游戏中的表现也会越出色。但在女性玩家中，似乎就没有这种关联。通常来讲，男性迷恋上电子游戏的几率是女性的两倍。你知道吗？在美国，电子游戏产业的产值高达100亿美元。2003年，美国一名16岁男孩开枪打死了两名警察和一名警察调度员。两年后，受害者家属起诉了游戏公司这家公司制作发行的电子游戏侠盗车手（Grand Theft Auto）广受大众喜爱。起诉书称，该男孩是因为沉溺于暴力电子游戏才走向犯罪道路的。方法五：音乐 当你在听皇后乐队的精选集时，听觉皮层正在处理音乐的各个组成元素：音量、音调、音色、旋律和节奏。不过，音乐作用于大脑后，不仅能让你听到声音，还能激活奖赏中心，抑制杏仁核的活性，缓解恐惧等消极情绪。 一项广为人知的研究认为，听莫扎特的音乐能提高认知能力，结果世界各地的父母都跑去为孩子购买古典乐CD。直到现在，仍有很多人认可“莫扎特效应”，但当初的研究结果已经不那么令人信服了。音乐对智力水平的提升其实很有限，作用时间也很短。然而，音乐确实能使人产生某种共鸣，从而缓解焦虑和失眠、降低血压、减轻痴呆症患者的痛苦，并且有利于新生儿生长。 音乐训练能改变大脑结构。音乐家的运动皮层、小脑 （cerebellum）和胼胝体 （corpus callosum，连接左右大脑半球的组织）比普通人更发达。弦乐器演奏家的大脑中，控制手指的那部分感觉皮层比其他人更多。音乐训练究竟能否令人更聪明？目前仍无定论。然而一些研究证实，音乐课能够提高小孩子的空间能力（spatial ability）。前沿研究 上音乐课，接受音乐训练，能让小孩的脑干对人声更敏感。最近一项研究显示，脑干与最基本的声音编码有关，就算没有音乐天赋，多听音乐也能改善脑干结构。 全世界的小孩都振作起来吧，“音盲”也没有关系！就像要多吃蔬菜一样，多听音乐对你们有好处。你知道吗？不用听，仅在脑海中想象一首歌的旋律，就能激活听觉皮层；不用看，仅仅想象一段乐谱，就能激活视觉皮层。“对牛弹琴”的意外收获：古典、舒缓的音乐可以提高奶牛的产奶量。方法六：冥想 别再揪住苹果不放了。如果你相信科学研究，那么每天练习一次瑜伽也能让你远离医生。冥想（即沉思并放松）似乎有助于缓解焦虑症、高血压、哮喘、失眠、糖尿病、抑郁症等各种病症，还能减轻疼痛，甚至改善皮肤状况。长期冥想的人称，他们感觉更加轻松自在，更具创造力。 研究人员通过观察大脑成像图，发现冥想确实能改变大脑结构。一般说来，脑细胞会在不同的时间放电，但在冥想时，它们似乎会同步放电。在经常冥想的人的大脑中，与积极情绪有关的左侧前额叶显得非常活跃。而且该脑区越活跃，免疫功能就越强。 冥想能使大脑皮层变厚，尤其与注意力和感觉相关的区域。