第67章 大腦也需要運動(1 / 1)

馬克·羅茲維格

最重要的大腦心理生理研究

許多剛當上爸爸媽媽的夫婦都會這樣布置嬰兒床:在嬰兒伸手可及的上方懸掛著許多小動物玩具和各種各樣的彩色玩具,這些玩具可能會發光、會活動、會演奏音樂,或者兼有上述三種功能。這是因為絕大部分父母都相信,他們的孩子需要一個令人興奮的環境,以促進智力和大腦最大限度地發展。

事實上,幾個世紀以來,哲學家和科學家一直在研究某種經曆是否會引起大腦形態變化的問題,但是由於研究手段有限,一直沒有得出什麼令人信服的結果。直到20世紀60年代,新技術的發展使科學家們具備更精確地檢測大腦變化的能力,並對大腦內各種酶和神經遞質水平進行評估。

加利福尼亞大學的馬克·羅茲維格(Mark Rosenzweig)和他的同事愛德華·本奈特(Edward Bennett)以及瑪麗安·戴蒙德(Mar4an Diamond)采用這些技術,曆時十餘年,進行了由16項實驗組成的係列研究,力圖揭示經驗對大腦的影響。

羅茲維格選取了12組老鼠,每組都由取自同一胎的3隻雄鼠組成,它們被隨機分配到3種不同的實驗條件中。1隻老鼠仍舊與其他同伴待在實驗室的籠子裏,另一隻被分派到羅茲維格稱為“豐富環境”的籠子裏,第三隻被分派到“貧乏環境”的籠子裏。

在標準的實驗室籠子中,有幾隻老鼠生活在足夠大的空間裏,籠子裏總有適量的水和食物。而貧乏的環境是一個略微小一些的籠子,老鼠被放置在單獨隔離的空間裏,籠子裏總有適量的水和食物。豐富的環境幾乎是一個老鼠的樂園,6到8隻老鼠生活在一個帶有各種可供玩耍的物品的大籠子裏。

實驗人員讓老鼠在這些不同環境裏生活的時間從4到10周不等。經過這樣不同階段的實驗處理之後,實驗人員通過對它們進行解剖以確定腦部是否有不同的發展。為了避免實驗者偏見的影響,解剖按照編號的隨機順序進行,這就可以避免進行解剖和測量的人知道老鼠是在哪種環境下成長的。

研究者關注的是生活在豐富環境下的與生活在貧乏環境下的老鼠的大腦所出現的不同。解剖老鼠的大腦後,對各個部分進行測量、稱重和分析,以確定細胞生長的總和與神經遞質活動的水平。在對後者的測量中,有一種叫做“乙酰膽堿”的酶引起了研究者特別的興趣。這種化學物質十分重要,因為它能使腦細胞中神經衝動傳遞得更快、更高效。

結果證實,在豐富環境中生活的老鼠的大腦和在貧乏環境中生活的老鼠的大腦在很多方麵都有區別,在豐富環境中生活的老鼠其大腦皮層更重、更厚,並且這種差別具有顯著意義。皮層是大腦對經驗做出反應的部分,它負責行動、記憶、學習和所有感覺的輸入。而神經係統中存在的乙酰膽堿,在身處豐富環境的老鼠的大腦組織中,這種酶更具活性。

兩組老鼠的腦細胞在數量上並沒有顯著性差別,但豐富的環境使老鼠的大腦神經元更大。與此相關,研究還發現兩種對神經元生長起最重要作用的化學成分——RNA和DNA,其比率對於在豐富環境中長大的老鼠來說,也相對更高。這意味著在豐富環境裏長大的老鼠,其大腦中有更高水平的化學活動。

在實驗室中進行的任何研究都存在人為性問題。羅茲維格和他的同事很想知道在自然的生長環境中,各種水平的刺激是如何影響動物的大腦發展的。他們指出,實驗室中的老鼠常在人工環境中繁殖,且已經繁衍了100代,它們和野生鼠幾乎沒有相似的遺傳基因。為了探索這種有趣的可能性,他們開始研究野生老鼠,把抓到的這種野生鼠隨機地放在戶外自然環境中或是實驗室的豐富環境籠子裏。4周後,他們發現戶外老鼠的大腦比實驗室老鼠的大腦發展得更好。這就表明,實驗室中的豐富環境與自然環境相比,仍是相當貧乏的。

心靈智慧點滴

大腦像一部機器,不用或用得少了,反而容易生鏽、老化。現代人的大腦就這樣學會了偷懶。其實鍛煉大腦的方法很簡單,比如從字典裏挑出陌生的字詞,然後在與別人交談時使用;上班時走不同的路線;或者用你平時不用的手拿著牙刷刷牙。“大腦鍛煉”的效果對人很有誘惑力,但這項活動說起來容易做起來難。一是人們的工作太緊張,沒有更多的時間參加這樣的鍛煉,而更多的人寧願享受夜生活,陷入疲勞、睡眠不足的怪圈。