六種習慣提升大腦能力(組圖)

作者:埃米莉.安特斯 翻譯 馮澤君 發表:2009-08-25 13:50
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科學家發現:成年人大腦的可塑性,遠比預計的強。我們的日常行為和周邊環境,都能引起大腦神經回路的重新連接、功能重組和位置的改變。有些人甚至認為:不同的思考方式也足以重塑大腦。


有時,截肢患者會出現「幻肢症狀」(phantom limb)——以為截去的肢體仍然存在,並感到它傳來強烈的痛、痒等感覺。美國神經科學家「維萊亞努爾·S·拉馬錢德蘭」(Vilayanur S. Ramachandran)曾針對有過幻肢感的患者進行了一項研究,其中一位患者名為湯姆他失去了一隻手臂。

實驗中拉馬錢德蘭發現:如果觸摸湯姆的臉,他會感到研究人員,似乎也在觸摸他已經失去的手指。

實際上,身體的每一部分都對應著大腦體感皮層(somatosensory cortex)的一塊特定區域;而與手相對應的區域,緊鄰臉部對應的區域。於是,拉馬錢德蘭推斷:湯姆的體感皮層,已發生了明顯改變。

拉馬錢德蘭總結說:由於湯姆的那隻手已經失去,不可能再向體感皮層輸入神經信號;於是負責處理臉部信號的區域,就接管了原來處理手部輸入信號的區域。因此,當研究人員觸摸湯姆的臉時,會使他覺得有人也在觸摸他斷肢上的手指。

上述神經回路的重新連接,體現了神經可塑性(neuroplasticity),說明成年人的大腦,具有自我改變和重塑的能力!科學家發現,成年人大腦的可塑性遠比預計的強。我們的日常行為和周邊環境,都能引起大腦神經回路的重新連接、功能重組和位置的改變。有些人甚至認為,不同的思考方式也足以重塑大腦。

現在,研究人員已經知道 ─ 新神經元的產生(即神經發生,neurogenesis)是成人大腦的一個基本特徵。研究顯示:與學習和長時,記憶高度相關的海馬區,是神經發生最活躍的腦區之一。

參與處理氣味信息的「嗅球」(olfactory bulb),也是神經發生比較活躍的腦區。然而,並非所有的新生神經元都能存活;事實上,它們中大多數都會迅速凋亡,(參見《環球科學》2009年第4期《拯救新生腦細胞》一文)。

新細胞的存活不僅需要營養,還得和成熟神經元形成突觸連接。科學家希望找出,影響神經發生速率,和新生腦細胞存活率的各種因素 —— 腦力和體力鍛練,都能促進神經元的存活。

方法一:運動

研究表明:小鼠在滾軸上訓練一段時間之後,海馬區神經元數量顯著增加,在學習和記憶測試中表現得更好。針對人類的研究也顯示,體育鍛練能提高大腦的執行能力(包括計畫、組織、多任務處理能力等)。

眾所周知運動能改善情緒,經常運動的人老了以後,也不容易患痴呆症(dementia)。常運動的老人的執行力,比久坐不動的老人更強!即使是那些在沙發上窩了一輩子的老人,如果現在就開始運動,也能提高執行力。

這種現象可能與很多機制有關!運動可以增加大腦的血流量,將更多的氧分、能量和營養物質,運送給忙碌的神經細胞。

研究表明:運動,可以促進大腦分泌神經營養因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF),促進神經細胞的生長,改善神經細胞間的聯繫,提高它們的存活率。不過,所有研究都無法解釋「四肢發達,頭腦簡單」又是怎麼回事。

前沿研究

研究表明:邊運動邊聽音樂,運動效果會更好!

實驗中,自願者分別進行了兩次訓練。首次訓練時,他們什麼也不聽,安靜地完成訓練任務。第二次訓練中,他們邊聽維瓦爾第(Vivaldi)的《四季》(Four Seasons)邊運動。每次訓練結束後,研究人員都會評估,自願者的情緒和表達能力。

雖然運動本身,就能改善情緒並提高表達能力;但第二次訓練後,自願者在表達能力測試中的得分,卻是第一次訓練後的兩倍。也許,你應該讓保險公司為你的新iPod埋單。

你知道嗎?

‧大量研究表明,運動能改善睡眠質量、提高免疫力——還有它辦不到的事嗎?

‧想讓大腦從運動中獲益,我們並不需要像「查克·諾里斯」(chuck norris,美國動作電影演員)一樣,成為世界空手道冠軍。針對老人的研究表明 ─ 每天步行20分鐘,就能保持身心健康。

方法二:飲食

大腦和身體一樣需要營養和能量!

那麼,哪些食物能提升大腦智力,哪些又會損害智力呢?眾所周知的壞傢伙是 ─ 飽和脂肪酸,它對大腦和身體健康,都有嚴重的不良影響。

如果,給大鼠餵食飽和脂肪酸含量較高的食物,它們在學習和記憶測試中就會表現不佳,常吃這類食物的人,患痴呆症的風險也較高。

然而,並非所有脂肪都不是好東西。腦袋的大部分,都是由脂肪酸構成的 —— 細胞膜和髓磷脂鞘(myelin covering)的形成都需要脂肪酸;攝食某些脂肪,尤其是魚類、堅果,和種子中的Ω-3脂肪酸十分重要。阿爾茨海默病、抑鬱症、精神分裂症,和其他一些大腦功能紊亂病症,可能都與Ω-3脂肪酸濃度過低有關。

水果和蔬菜也有益於大腦健康。

因為,果蔬中的抗氧化劑(antioxidant)含量很高,這些化學物質,能與自由基原子發生還原反應,從而使腦細胞免受傷害。

研究人員發現,給老年大鼠餵食富含抗氧化劑的食物,可以使它們保持較強的學習和記憶能力,甚至,還可以減少由中風引起的大腦損傷。


前沿研究

除了食物種類,進食量也會影響大腦智力!

研究表明,攝入熱量較低(比正常水平低25%∼50%)的實驗動物,不僅比其他動物壽命更長,而且大腦功能也有所改善!在記憶和協調測試中也表現得更好,它們抵抗阿爾茨海默病、帕金森病和亨廷頓病的能力,同樣有所增強。

你知道嗎?

‧最好的補腦食物:核桃、藍莓和菠菜等。

‧嬰兒尤其要攝入足量脂肪!如果,嬰兒攝入的脂肪量不足,就會影響髓磷脂鞘的形成,不利於神經元傳遞神經信號。幸運的是,母乳中的脂肪含量高達50%。

‧一般說來,經常食用富含Ω-3脂肪酸食物的人,患中樞神經系統疾病的機率較低。

方法三:興奮劑

興奮劑能加速神經系統運行,使人心跳加快、血壓升高、精力旺盛、呼吸急促。最著名的興奮劑莫過於咖啡因了(確切地說,咖啡因是全世界使用最廣泛的「毒品」)!

咖啡因能刺激中樞神經系統,使大腦更清醒,反應更靈敏。不過,過量使用咖啡因,刺激效應就會過強,導致緊張、焦慮和失眠。

可卡因(cocaine)和安非他明(am-phetamine),就沒有咖啡因這麼「溫和」 了。它們以另一種機制影響大腦功能,卻會產生類似效果。

大腦中,多巴胺、5-羥色胺等神經遞質的釋放,會使人產生愉悅的感覺;而攝入可卡因或安非他明會,促使大腦釋放這些神經遞質,使人心情愉快,反應靈敏、精力充沛。

雖然聽起來不錯,但可卡因和安非他明都極易讓人上癮,如果攝入過多,就會引起精神疾病或戒斷症(withdrawal)。當然,如果攝取劑量過高,還會導致使用者死亡。


前沿研究

毫無疑問,大量攝入咖啡因後果將不堪設想(輕則易怒,重則死亡),但是小劑量或中劑量,卻能提升智力,儘管作用機制尚未知曉。

研究表明:喝兩杯咖啡能增強短時記憶,縮短反應時間。功能性磁共振成像(functional MRI,fMRI)結果也顯示:在服用咖啡因的自願者的大腦中,與注意力相對應的腦區明顯更為活躍!

研究表明:咖啡因,還能延緩老年婦女記憶力衰退。

你知道嗎?

我們攝入的咖啡因有3/4來自咖啡,因此每天不要喝太多咖啡。100杯咖啡中,就含有約10克咖啡因,這樣的劑量,足以引發致命的併發症。

文學作品中,最著名的一位興奮劑服用者,當數大名鼎鼎的神探福爾摩斯。小說中很多地方都提到,他通過注射可卡因來放鬆心情。看來,伸張正義確實很辛苦。

方法四:電子遊戲

電子遊戲能拯救生命!如果,外科醫生每週至少玩幾小時的電子遊戲,相比不玩遊戲的醫生,他們在手術室出錯的機率要減少1/3。

研究表明:電子遊戲的確能提高思維靈敏度、手眼協調性、深度知覺和模式識別能力。玩遊戲的人,能在更長時間內集中注意力,信息處理能力也更強。

當不玩遊戲的人,玩一個星期的遊戲(當然是以科學的名義),他們的視覺技能的確有所提高。有趣的是,大家通常認為玩遊戲是不務正業;然而研究發現,玩遊戲的白領其實更自信,更善於處理社會關係。

當然,說到電子遊戲的不良影響,我們不能不提到一個著名理論:在現實世界中玩電子遊戲,會增加暴力事件的發生機率。許多研究都證實,兩者確實存在關聯性。

常玩暴力遊戲的年輕人,對圖像圖形的反應變慢,說明他們對這類信息逐漸適應,已沒有以前那麼敏感。另一項研究表明:玩家在玩第一人稱射擊遊戲時,大腦的活動狀態,與做出攻擊行為時類似。

當然,這並不能說明上述玩家,在現實生活中真的有暴力傾向。雖然,兩者之間的聯繫值得探究,但是直到目前為止還沒有數據證明,電子遊戲的盛行,確實與年輕人的暴力行為有關。



前沿研究


一項最新研究表明,電子遊戲會激活大腦中,與獎賞有關的神經回路,而且,對男性的作用遠甚於女性。

研究人員專門設計了一套電子遊戲,讓不同性別的人來玩,同時用fMRI觀察他們的大腦反應。

遊戲中,兩種性別的人表現得都很好,但fMRI顯示:男性的邊緣系統(limbic system,參與處理獎賞信息)更加活躍。

對於男性玩家而言,組成獎賞回路的各個結構聯繫得更為緊密,而且這種聯繫越緊密,玩家在遊戲中的表現也會越出色。但在女性玩家中,似乎就沒有這種關聯。通常來講,男性迷戀上電子遊戲的機率,是女性的兩倍。

你知道嗎?

‧在美國,電子遊戲產業的產值高達100億美元。

‧2003年,美國一名16歲男孩,開槍打死了兩名警察,和一名警察調度員。兩年後,受害者家屬起訴了遊戲公司 —— 這家公司製作發行的電子遊戲《俠盜車手》(Grand Theft Auto)廣受大眾喜愛。

起訴書稱:該男孩是因為沉溺於暴力電子遊戲,才走向犯罪道路的。

方法五:音樂
 
當你在聽皇后樂隊的精選集時,聽覺皮層正在處理音樂的各個組成元素:音量、音調、音色、旋律和節奏。不過,音樂作用於大腦後,不僅能讓你聽到聲音;還能激活獎賞中心,抑制杏仁核的活性,緩解恐懼等消極情緒。

一項廣為人知的研究認為,聽莫扎特的音樂能提高認知能力,結果世界各地的父母,都跑去為孩子購買古典樂CD。直到現在,仍有很多人認可「莫扎特效應」,但當初的研究結果,已經不那麼令人信服了。

音樂,對智力水平的提升其實很有限,作用時間也很短。然而,音樂確實能使人產生某種共鳴,從而緩解焦慮和失眠、降低血壓、減輕痴呆症患者的痛苦,並且有利於新生兒生長。

音樂訓練能改變大腦結構


音樂家的運動皮層、小腦 (cerebellum)和胼胝體(corpus callosum,連接左右大腦半球的組織)比普通人更發達。

弦樂器演奏家的大腦中,控制手指的那部分,感覺皮層比其他人更多。音樂訓練,究竟能否令人更聰明?目前仍無定論,然而一些研究證實,音樂課能夠提高小孩子的空間能力(spatial ability)。



前沿研究


上音樂課接受音樂訓練,能讓小孩的腦幹對人聲更敏感!最近一項研究顯示,腦幹與最基本的聲音編碼有關,就算沒有音樂天賦,多聽音樂也能改善腦幹結構。

全世界的小孩都振作起來吧,音盲也沒有關係!就像要多吃蔬菜一樣,多聽音樂對你們有好處。

你知道嗎?


‧不用聽,僅在腦海中想像一首歌的旋律,就能激活聽覺皮層;不用看,僅僅想像一段樂譜,就能激活視覺皮層。

‧對牛彈琴的意外收穫:古典、舒緩的音樂,可以提高奶牛的產奶量。

方法六:打坐冥想


別再揪住蘋果不放了!如果你相信科學研究,那麼每天練習一次瑜伽或打坐,也能讓你遠離醫生。

打坐,有助於緩解焦慮症、高血壓、哮喘、失眠、糖尿病、抑鬱症等各種病症,還能減輕疼痛,甚至改善皮膚狀況!長期冥想的人稱:他們感覺更加輕鬆自在,更具創造力。

研究人員通過觀察大腦成像圖,發現打坐確實能改變大腦結構。


一般說來,腦細胞會在不同的時間放電,但在打坐時它們似乎會同步放電。在經常打坐的人的大腦中,與積極情緒有關的左側前額葉,顯得非常活躍。而且該腦區越活躍免疫功能就越強!

打坐能使大腦皮層變厚,尤其與注意力和感覺相關的區域。不過,皮層厚度的增加,似乎並非因為大腦生成了新的神經元;而是神經元間的聯繫更緊密,支持性神經元增多這一區域的血管也增粗了。



前沿研究


打坐,有助於人們集中注意力,提高處理認知任務的能力!研究人員歷時三個月,訓練自願者練習內觀禪修(Vipassana meditation),使他們更容易集中精神。

實驗中,自願者需要在一系列字母中,挑出隨機跳入的數字。經過打坐冥想訓練的人,能更輕鬆而準確地找出屏幕上一閃而過的數字。

你知道嗎?

‧自願者中也包括一些僧人,他們的打坐時間都超過了10,000小時,也就是一年多。



来源:環球科學

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