在神经学上没有“输在起跑线上”这回事,实验已找到终身学习的神经机制。
一句忽悠我们一百年的讹言
现在,不少人打着“科学”的招牌,围绕大脑来设骗局。家长最容易落入这样的陷阱。
最近参加几个学校的亲子座谈,发现父母关心的问题都很相似:“我怎么样可以增加孩子的智力?”“记忆力训练班有效吗?”“有地方可以测IQ吗?”……在台湾,只要打出“智力开发”或“不要让你的孩子输在起跑线上”之类的广告,就不怕做家长的不掏钱。
很多人被告知,人的大脑只利用了10%,其他的90%有待开发。在科学上,到底有没有“只用到10%的大脑,还有90%的潜能可以开发”这回事呢?
有人追踪到这句话的来源,原来这是一句来自20世纪初美国世界博览会上一个摊位的广告词,并非科学实证。于是大家以讹传讹,就像滚雪球一样,骗得父母成天马不停蹄地接送孩子到各种培训班,以为这是为了孩子好,却没有人停下来问一下:“这种说法的证据在哪里?”
现在要反驳这个谬论非常简单,因为脑造影的研究与技术已经发展到可以直接看到这个人在思考、记忆、说话、听音乐时大脑的工作情形了。实验发现,盲人在摸读盲文点字时,他的视觉皮质被触觉召唤过去用了。如果把正常人的眼睛蒙住5天,他的视觉皮质就会开始改变,去做听觉、触觉方面的事。所以,大脑怎么可能放任其余90%不做事呢?
人的大脑重约三磅,占我们体重的2%,却用到我们身体20%的能源。当它用到十倍的能量时,它是不可能只有10%在工作,而听任其余的90%闲着没事干的。
大脑的神经是“用进废退”的,常用的区块也会因此而增大,长久不用的地方会被挪作他用。最重要的是,大脑不是颐养冗员的地方。所以,绝对没有“只用到10%的大脑”这回事。
美国心理学家丹倪斯顿曾经撰文批评这个谬论,他说:“凡那些告诉你大脑只用了10%的人,他们才是只用到自己大脑的10%!”
大脑终身都有可塑性
一个自然的脑,其先天的设定是不是一成不变的呢?
哈佛大学的心理学教授凯根做过一个实验,给一群4个月大的婴儿每20秒看一件新玩具,不停地看,结果发现:有些孩子喜欢新奇的东西,很高兴;有些孩子不喜欢,号啕大哭。他又趁这些婴儿不注意,在他们背后弄出很大的声响,那些喜欢新奇事物的婴儿会转过头去看发生了什么事,而那些不喜欢新奇东西的孩子则吓得大哭。
凯根推测这些退缩的孩子的杏仁核(大脑皮质下一个类似杏仁状的神经组织,是情绪的中心)过度活化,新奇东西和大的声音对他们来说是过度刺激。大脑中的杏仁核侦测到不寻常、有威胁性的事物时,会活化起来,这条神经回路活化程度低的孩子个性比较外向、好冒险,活化程度高的则较易害怕退缩。
多年后,当年被凯根认定为杏仁核过度活化的孩子已长大成人,他把他们重新找回实验室,扫描他们的大脑。结果发现这些孩子(应该说大人)的杏仁核仍然对不寻常的事物过度反应,跟他们小时候一样;但是大脑却能透过已经发育完成的前脑,以理智的方式处理这些过度反应。所以以前很害怕、会退缩的孩子有70%发展成健全的人格。
也就是说,虽然神经结构还是一样,但是大脑通过后天的学习,可以用认知的方法改变先天的设定。
有一种草原田鼠,住在丘陵区的是一夫多妻制,住在草原区的是一夫一妻制。实验者用核磁共振扫描这两种雄性田鼠,发现一夫多妻的雄鼠在掌管空间记忆的海马回后端比较大,因为它必须记得太太们是谁,住在哪里;而一夫一妻的雄鼠就没有这个必要,因而较小。我们看到,大脑会随着功能的需求而改变里面资源的分配。
另一个研究也发现:在沙滩做窝的海鸥很能辨识自己的蛋,如果把别的海鸥的蛋放进它的窝,它一看到便立刻用喙推出去;但是筑巢在悬崖上的海鸥,因为不必担心混淆,就没发展出这种辨识能力,即使把乒乓球放进它的巢,它也照孵不误。这些研究让我们看到先天与后天的交互作用,环境可以作用到基因上,环境可以影响先天基因。
人的大脑是环境和基因交互作用的产物,我们不是只受基因的指挥。
还有一个很好的例子:动物身上有制造维他命C的基因,它们不吃蔬果也不会得坏血病。在没有冷藏库之前,远洋航线的船员几个月看不见陆地,吃不到新鲜的蔬菜,常会得坏血病。我们的祖先是从动物演化而来的,远古祖先们身上也有制造维他命C的基因。人类定居下来后,可以吃到新鲜蔬果,就没有必要再保留这个基因了。那时候祖先绝对没有想到后世子孙会发明轮船去航海。讲到这一点,中国人的聪明才智的确高人一筹。郑和下西洋时,也是一走几千里,但是他在船上发豆芽,豆芽可以提供维他命C,解决了坏血病的问题。
人能够在恶劣的环境中生存下来,大脑的可塑性有很大的贡献,人类不停地适应外界需求,改变着大脑的结构。
物种的演化很慢,但个体的改变却是很快可以看见的。最近有一本新书讨论网络数字化时代的来临,已经在孩子的大脑上留下痕迹,科学家已经看到大脑神经回路因此而改变了。
起跑早晚都能赢
现在的家长们十分热衷一些开发、早教之类的宣传和活动,产生一种普遍的共识:学习上的事越早越好。尤其看到别人家的孩子已“领先”一步了,生怕自己的孩子起跑晚了输掉人生,对不住孩子,所以趋之若鹜。
其实,在神经学上没有“输在起跑线上”这回事,实验已找到终身学习的神经机制。
在我念书的时候,有一个重要的生物教条,就是大脑的神经元死了后不会再生,不像皮肤的细胞会不停地代谢。但是,在20世纪70年代末期,研究鸟类的比较心理学家发现,公鸟唱歌的神经元在秋天生育季节结束后就萎缩了,但到第二年的春天又会长出新的神经元来。人类是从鸟类演化而来的,如果鸟是如此,那么,人的神经元有再生的可能吗?
这是一个很好的问题,但是因为这个假设跟神经学的祖师爷——卡哈的教条相违背,所以很多年没有人敢去想。后来,麻省理工学院的教授看到成年老鼠大脑中有干细胞,老鼠是哺乳类,跟人类的关系又更近了一层;但是,还是没有人敢公开质疑卡哈的教条,这些话只敢在聚会时私下耳语。直到20世纪90年代,科学家在猴子的大脑中看到了神经再生后,才开始公开讨论。
1998年,瑞典医生艾瑞克森在鼻咽癌的病人大脑中,看到掌管记忆的海马回的齿回神经细胞在显微镜底下发亮,表示是病人在注射了放射性的水BrdU(这是一种蛋白质,如果要长新的神经元需要用到它)之后才生出的,显示人类大脑中也有神经细胞再生,原来的教条这才被推翻。
虽然目前并不知道人类大脑的海马回每天有多少新细胞诞生,但是从对成年老鼠的实验中知道,每天有5000~10000个新细胞出生。所以我们不必担心“老狗不能学新把戏”,我们终身都可以学习。很重要的一点是,假如这只成年老鼠努力学习新的东西,那么它大脑中新生神经元的寿命就比较长,存留的细胞就越多。所以,越是要求思考的作业,越能产生新细胞;大脑中保留的新神经元越多,他的学习成绩也就越好。
美国最近有一个实验,请大学生到实验室来学杂技团的抛球。先扫描一次大脑,然后让他们练习到能同时抛接三个球,并达到持续一分钟不落地才可以停止,这时再扫描一次大脑;受试者回去休息三个月,不碰触球,再回到实验室来扫描一次大脑。当实验者把三张不同时期的大脑图摆在一起作比较时,很明显地看出:第二张图的顶叶掌管空间运动的地方有些特别活化,血流量增多,区域变大;持续三个月不练习,那个地方又缩小了。因为这些大学生已经超越了青春期,所以这个实验很清楚地指出:人类大脑可以因外在环境的需求而改变内在工作的分配,就像一个成功的企业,它内部的机动性很大,会随时因市场需求而调配人力。
现在看来,过去以为大脑过了青春期就定型、不可改变的观念是错的。大脑的可塑性是终身的,人终其一生不停地因新的经验而不停地重塑他的大脑。
所以家长真的不要让孩子在起跑线上争先后,人生好似马拉松,起跑早晚都可能赢。
作者介绍
洪兰(台湾中央大学认知神经科学研究所所长),一九六九年台湾大学毕业后,即赴美留学,取得加州大学实验心理学博士学位。近年来有感于教育是国家的根本,而阅读是教育的根本,更致力于阅读习惯的推广,足迹遍及台湾各县市城乡及离岛近千所的中小学作推广阅读的演讲。和尹建莉老师合作出版《好孩子:三分天注定,七分靠教育》
尹建莉,著名家庭教育专家,曾从事基础教育工作多年,现从事家庭教育研究及专业写作,经典教育著作《好妈妈胜过好老师》《最美的教育最简单》《好妈妈胜过好老师2:自由的孩子最自觉》《从“小”读到“大”》作者。
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