文/James Shreeve
译/srrsh
智慧的脑更大
每天，Glen McNeil要花上六七个小时，骑着摩托车，车把手上挂着地图，在伦敦的大街小巷转悠。他今年28岁，是个知识丰富的孩子，他要接受为期一年的培训，以像他父亲那样，获得“绿牌”，而成为伦敦出租车司机。
如果McNeil实现了他的梦想，他的大脑会变得稍微大点，至少，海马回会变大些。“海马回”是大脑中一个形似海马的的结构，属于脑神经的边缘系统，这部分神经主管记忆和学习，包括处理周围环境的空间关系。伦敦大学的科学家们2000年发表的一个磁共振研究报告表明，伦敦出租车司机的海马回后部比常人的体积要大些，这彻底反驳了既往认为成人大脑不再生长的观念。但是，脑神经的这种额外收获并非无需付出代价，一般来说，这些出租车司机的海马回前部比其他人小些，这表明为努力增加脑海中地图的储存，其它邻近的神经需付出代价。
假如成人的海马回能继续生长，那么大脑的其它部位是否也会呢？根据最近德国的一项研究，玩杂耍三个月后，视觉和运动皮层的灰质会有所增加。而当新近接受培训的杂耍学员停止训练后，那些增大的区域又缩回去了。并且，无论是针对出租车司机的研究，还是对杂耍学员的研究，都不能区分出脑组织体积增加是由于现存神经联系的增加，还是神经元数量的增加，或者，最难说清楚的，是否实际上有新的脑细胞发生出来——直到最近，人们都认为这是颇为荒谬的。在1998年，加州的La Jolla城Salk学院的Fred H.Gage在他的研究中显示，在成人海马回有新生细胞。Gage相信，大脑中普遍存在的干细胞可以发育成有功能的新的神经元。对于这些神经再生的深入研究，可以对老年痴呆症、帕金森病等其它神经变性疾病提供治疗的希望。
与此同时，Glen McNeill已经对他自己的海马回有了更深入的训练。他已经通过了伦敦街道的三套考试，这证明了他对这里非常熟悉。
“最后是弄清楚城郊，”他用那浓厚的Cockney口音说，“通过那个考试，我就能拿绿牌了。”
你的面孔
40年前，加州大学洛杉矶分校的心理学家Paul Ekman，对新几内亚的头人出示了一些有不同表情的美国人的照片。尽管大多数头人都从没见过西方人的面孔，他们还是很容易地辨认出愤怒、高兴、沮丧、厌恶、害怕和惊奇（这最后二者的确是有点难以区分）的表情。当Ekman反过来，对西方人出示不同新几内亚的头人表情照片时，辨识也是准确无误的。Ekman这一经典研究，有力地说明了人类感情的面部表情，是跨种族无国界的，这一想法也是查尔斯达尔文首先提出的。
据Ekman说，这六种情绪（包括轻蔑）是人类共有的，是为了令人们对可能影响我们利益的各种情况作出迅速反应。引发这些表情的某些因素，也是所有的人都共有的。例如，突然侵入你的领地，会引起你害怕的表情。但大多数表情形成的诱因是后天习得的。新收割的干草气味，对某人来说可能勾起他暑假时乡间田园诗意般的感受，而对另一人则是被迫长时间劳作于田间的痛苦情绪。并且，这种情绪关联一旦形成，就很难，甚至不能再改变。
“情绪是大脑中最不易改变的部分，”Ekman说。但是我们能学会更好地控制自己的情绪。例如，我们表示出某种情绪，到我们可以自我意识到自己出现这情绪的时间——Ekman称此段时间为“不应期”。我们如果能自我检查这种情绪是否合适，然后把这种认识的时间变得更短些，那就是控制情绪了。缩短不应期的方法之一，就是知道那些诱因可以引起我们的情绪变化。
害怕什么？
那是一片丛林，或者过去是丛林。史前的环境使我们的大脑害怕蛇的滋滋声、野兽的咆哮声、大行鸟类的俯冲声、以及其它的各种自然界的威胁。从那各种威胁下逃生的人生存下来了，而那些对威胁心存疑虑的人——可能那条蛇并无敌意吧？它为何卷曲成那样呢？——没能活下来。
自然选择在很久以前就令灵长类动物的大脑对那些威胁作出恐惧的反应。另一方面，实验表明，从未在自然状态下见到过蛇的，在实验室长大的猴子，在看到一个小猴子快乐地和一条长达3.4米的蟒蛇一起玩耍的照片后，并不显示出警觉的样子。那么，害怕蛇，是先天就有的还是后天形成的？
上世纪80年代，在威斯康星-麦迪森大学进行的一系列研究中，研究人员对照了实验室饲养大的猴子和自然界野生的猴子对一系列情况的反应。实验室养大的猴子在看到自然界的野生猴子对蛇感到恐惧后（无论是通过看录像或实地现场演示），实验室的猴子也显示出对蛇的恐惧。但是，当剪辑的录像显示出野生的猴子对花草害怕时，实验室的猴子看过后并不表现出害怕花草。这就是说，在灵长类的大脑中，的确铭刻着那些可能伤害我们的自然现象，对那些无害的情形，后天也不易习得。但那些可能的威胁，也需要后天的经历来激发，正如实验室的猴子从其它猴子害怕蛇那里习得的，小孩子看到其它人害怕蛇，那么他也很快变得对蛇害怕了。
在最近的研究中，科学家们在大脑中追踪产生恐惧感的神经通路，那是在大脑中像小杏仁一样的结构，称“杏仁核”。它将用两种途径将危险的感知转变成行动。
我们的大脑皮层不断地接受来自眼睛、耳朵和其它感受器官传入的大量信息。此信息通路之一向杏仁核发送经过高级皮层处理的详细的信息，杏仁核对恐惧或其他情绪因素加速处理，而对其它不重要的信息暂时搁置一下。就好象你一边开车一边听着广播新闻，而你前面的车刹车减速，你的注意力会迅速转移，大脑发出令你的脚移向刹车踏板的指令，而把正在听的新闻完全丢在一旁。其次，更快的一个通路，是将未经处理的从感受器传来的原始信息，通过皮层下通路直接送到杏仁核，完全不经过大脑皮层。如果你的前车是在狂乱中紧急刹车，这个更原始的通路会让你下意识地猛踩刹车——在这些危险信息还没有上传到皮层使你进行有意识到行为之前。你大脑中这几毫秒的差别令你作出的反应，就是生死之别。
孤独的天才
15岁的Tito Mukhopadhyay在床上，蹲在他妈妈身旁，双手乱拍乱舞。这种姿势，加上他避免眼神交流，喉咙里不断发出的含混不清的咕噜声，是典型的患有严重自闭症的征象。但Tito并不是不会说话。有人问他，为什么双手挥舞不停，
“我知道这看起来有些与众不同，”他回答说，一边还用铅笔在纸上乱画，“我习惯这样，让我感觉自己在飘散。”
最初，他被诊断为智力减退。他生于印度，他妈妈带他看过一个又一个的医生，企图找到孩子的异常行为和语言障碍的原因。经过了各种近乎无情的，有时是非正统的训练，他妈妈终于为孩子打破了交流障碍，最初是用铅笔在他手上轻敲，后来终于教Tito学会了加法和减法，文字阅读，甚至能以书写交流。因为他母亲的努力，在那些低功能的自闭症患儿中，Tito成了非常罕见的，能非常清楚地描述自闭症患儿内心状况的人。
Tito非凡的自传揭示了比他实际年龄要成熟得多的个人感受和智力水平。他在8-11岁时写下《寂静的深处》一书（于2000年在英国出版，2003年美国出版，书名改为《心灵之树》）。在书中，按时间顺序，他写下了早年试图努力处理来自他身体各处的错乱的感受，以及他为控制身体和行为做出的巨大努力。他记下了两个不同的“自我”，一个是思考的自我“充满了学习和感受”，另一个是行为的自我“怪异并且充满行动”，对此他无法控制，因为这二个自我分属不同个体。“这二个‘自我’各自独自存在，互不相连。”
“Tito最大的成就不是克服自闭症，”加州大学洛杉矶分校的神经科学家Michael Merzenich说，他深入地研究Tito这个病例，“在他的大脑中，仍有些混乱的神经冲动。”这些混乱的东西是从哪里来的？毫无疑问，基因遗传对此类情况起一定的作用。在那些后来发展成自闭症的婴儿，其大脑在他一岁时也经历了快速的生长，这与把神经冲动送到白质的细胞过度产生有关。
伦敦大学的研究人员Chris和Uta Frith已经确证，有一组神经结构——其一在我们的眼睛之上，其二在耳朵附近，其三在大脑顶部——那就是能让我们推断出其他人在想什么并使我们的行为与周围其他人协调。而患有自闭症和Asperger综合征（另一种轻度自闭症）的人，这些区域的神经活动较少。大脑的其它部位，如杏仁核和海马回，可能也与此疾病相关。目前对此尚存疑问：一个有如此之多的症状和病理的疾病，仅有一个如此单纯的原因。
“别人都觉得我很怪，”Tito写道，“医生们用不同的术语来描述我，我也觉得奇怪。”
绝对音高
音乐是大脑与生俱来的。世界上没有哪个民族没有音乐，我们的大脑因音乐而兴奋，被其魔力所感动。但是，绝对音高——一种不需要与其它音相联系，就能确定某一音的音高的能力——是非常少见的天赋，在西方社会，只有万分之一的人有这种能力。
就像我们所有的人一眼就能看出，消防车是红色，天空是蓝色一样，有绝对音高能力的人，毫无困难地一听就知道那个声音是降E，或者是升G。在音乐家，有此天赋似乎并不奇怪，莫扎特有，贝多芬也有。但这种能力是怎么来的？
有研究人员认为，这种能力也不是那么少见。加州大学圣迭戈分校的研究人员发现，那些说有声调语言的人，如中文普通话，越南语，都有某种形式的绝对音高能力，例如，能在几天后用同样的音调重复几天前曾说过的词语。另一个研究发现，纽约州，罗切斯特市Eastman音乐学校，有7%的非亚裔一年级学生具有绝对音高，而在亚洲的北京的中央音乐学院则有63%的学生有此能力。
绝对音高也不仅仅和语言有关。不是所有的说有音调语言的人有此能力，有绝对音高能力的人也不都说有音调语言。日本人有绝对音高的比欧洲人多，但日语并非有音调的语言。可能亚洲人在这方面有遗传倾向，但这对日本人来说，更可能的解释是他们较早接受音乐训练，如那些接受铃木教学法的小提琴演奏者们。
婴儿也知道
婴儿的大脑里在想什么？当然，婴儿不能直接与我们交流思想，甚至因为磁共振（MRI）那严重的噪音和狭小的空间，婴儿不愿意躺在MRI的机器里让研究人员看看他们的大脑。在伦敦大学Birkbeck的脑和认知发展中心的婴儿实验室，Jordy Kaufman用一种直接的方法去“阅读”婴儿的内心。
Kaufman用一个装满电极的头盔戴着六个月大的孩子头上，记下他们在看一段火车消失在隧道里的卡通片时脑部的电活动。
传统的行为研究显示婴儿的大脑缺乏感受物体存在的能力：当某个物体突然从婴儿的视线中消失时，婴儿的表现显示他认为这东西就不存在了。但是婴儿实验室，从高科技的头部网状电极记录下来了，当婴儿看到火车消失时，右侧颞叶有大量的电活动，这与成人在脑中想象一个视线中没有的物体所发生的电活动类似。当抬高隧道，显示其中并无火车——与脑中想象的物体仍存在发生矛盾——电活动范围向上方移动，表明婴儿试图保留其脑中的火车印象，尽管视觉中已经不存在了。
这意味着物体恒存性是在大脑中预置的吗？的确可能。但是Kaufman希望能看见认知的发育过程，是在大脑这块肥沃的土地上由先天的自然和后天的培养所成，因为婴儿的内在倾向性引导着他去寻求外在的经历，然后用这种后天培育的过程，调节其特定的神经网络。
例如，喜欢盯着脸看是似乎是大脑的原始区域存在一种先天的内在本能。婴儿实验室的Hanife Halit已经证明，在婴儿生活的第一年中，其高级的颞叶皮层就专一地发展了对面部识别的功能，实验发现，婴儿先是对正放和倒置的猴子和人脸照片都有反应，后来，仅仅对正放的人脸有反应。正常的婴儿也会喜欢那些背对着相机而回眸看的那些脸部照片，而缄默症的孩子则不喜欢。Halit推测，假如没有内在的对面部认知的倾向性，婴儿的大脑就不能以增加社会交往来引导其正常的发育，这会导致对社会环境刺激的全然漠视——这就是自闭症的标志之一。
可改变的神经通路
自上世纪80年代至今，人类的大脑都被认为是一台生物计算机，正如一个科学研究人员所说，“如同肾脏泌尿，脑子冒想法。”我们知道，人类大脑比计算机硬件要复杂得多，其对外周环境的每次感知和行为的可塑性和流畅性都不是计算机能比拟的。
在过去的10年中，Alvaro Pascual-Leone在盲人进行的对神经可塑性的研究已经有令人瞩目的结果，他现在是哈佛大学波士顿Beth Israel医院的神经科教授。
在上世纪90年代早期，Pascual-Leone和他的同事们在国立健康研究所（NIH）显示，成年盲人学习盲文时，负责感受手指传入触觉的那部分大脑皮层区域明显扩大。在1996年，研究人员有了更惊人的发现，盲人用于阅读的手指，不仅激发了体感运动皮层（感受触觉的那部分），而且还同时激发了大脑枕叶的视觉皮层。
难道在成年盲人，神经联系穿过大脑，到达因为没有受到刺激兴奋而没有发挥作用的视觉皮层？Pascual-Leone对有正常视力的人进行实验，把他们的眼睛完全遮盖连续五天，实际上，仅在两天后，当这些受试者用手指辨读盲文时，功能磁共振就显示了他们的枕叶皮层有兴奋活动，甚至在听到别人读出词语或说话时，也有同样的结果。两天时间，几乎不可能让神经从触觉或听觉中枢生长到枕叶的视觉中枢。但在遮盖眼罩除去几个小时后，视觉皮层就又变回到只对眼睛的传入有兴奋反应了。
因此，是什么原因使得大脑突然具备了“看”手指的触觉和耳朵的听觉？Pascual-Leone认为，视觉皮层和触觉、听觉皮层原本就有联系，只是当眼睛正常工作时，这种潜在的联系并不发挥作用。而当眼睛不再接受视觉直接传入时，为获得同样信息，仅次于视束-枕叶通路的联系即开始发挥作用。
“真是有挑战性，我们还以为大脑不会形成那种形式的感知，”他说。看来，100多年来，神经病学家们所说的视觉皮层不仅仅是对眼睛传入信号进行分析，这块区域的功能应该定义为“对空间关系进行分析”的皮层，因为无论这种信号是从何种途径而来，它都能对其进行这样的处理。
表达过度症
无论在那天早晨，波士顿麻省总院的神经科医生Alice Flaherty，都会在清晨四点半钟，坐在她的电脑前开始写作。白天，她可能随手会在一张纸片、厕纸、手术衣上写点东西。甚至，假如没有可以写的地方时，她会写在自己的身上。为了在洗澡时能记下突然冒出来的好点子，她会浴室里放一支可以在墙上写字的防水蜡笔。在她的自行车上，也永远放着钢笔，以便记录骑行中爆发的灵感。
Flaherty的这种强迫写作的行为或许也是一种乐趣。那是在1998年，她双胞胎在尚未出生便遭夭折，这种巨大痛苦后来慢慢导致了这种强迫记录现象。Flaherty患上了这种称为多写症（Hypergraphia），一种以不可抑制的“写作、写作、再写作”为特征的躁狂现象。她后来写出大量的文章，比原来多出了20倍。这种不能抑制的写作欲望甚至使她在半夜醒来时，在黑暗中也不停地涂写着，以至于她身边堆满了凌乱涂写的字条。后来，这种情况在她双胞胎女儿出生后，再次发作。她的两个女儿现在已经5岁了，非常健康。
Flaherty对多写症的专业研究和个人兴趣终于使她写了本关于此病症的书，这或许是意料中的事。她认为自己这种情况是由于怀孕和生产期间内分泌激素极度紊乱的结果，而临床上更常见的，是产后严重的抑郁症及其它的情绪精神障碍。这种多写症常与颞叶癫痫相伴发，后者也可导致过度沉湎于宗教，认为即使最琐碎的小事也有其强烈的宗教意义，或体现高度的宗教追求。多写症的患者虽然有自我强迫地写作行为，但并非在写作上有什么天赋。Theodore Kaczynski（笔名Unabomber）的激烈的诅咒行为就是一个典型。（此人为美国一个罪犯，曾就读于哈佛大学和Michigan大学获数学博士学位，后隐居一偶，并在其后的17年间不断邮寄邮件炸弹等——译注）。
然而，颞叶在多写症的中所起的重要作用，为我们研究人们的创造能力、或文学创作的神经基础打开了一扇窗口。据大多数研究结果，右侧大脑半球是主管创造力的，左侧是逻辑思维和反映客观认知的。这种说法虽然有根据，但是也过于简单化了。Flaherty在她的书《深更之疾——写作的动力、书写中枢、和脑的创造性》中说，创造性的更重要部分源于颞叶、额叶与边缘系统的联系，边缘系统是大脑更初级的、主管情绪的部分。额叶对于提供思维的判断力和思维的灵活性起主要作用（这就是天才的思维基础），而颞叶和边缘系统对思维过程的推动力和动机作用更大，Flaherty认为创造性动机比天才本身还重要。这不仅仅针对写作而言，所有的创造性活动均出于此。
“要成为一个有创造力的高级棋手，”她说，“对下棋的热爱，每天玩上十几小时，对大脑来说，这比学习什么定势招式更重要。”
精神状态
2500年来，佛教徒用严格的训练方法，使其精神状态远离破坏性情绪，而倾向于关爱同情、高兴喜悦的态势。被一系列说明大脑可塑性的新证据所激励，西方的神经科学研究人员们对“沉思冥想是否能彻底改变大脑”的问题，产生了浓厚的兴趣。
过去几年中，威斯康星-麦迪逊大学的Richard Davidson和他的同事们研究西藏喇嘛的大脑，在冥想状态和非冥想状态时的活动。在前些时候，该研究小组的结果已经显示，容易发生不良情绪的人，右侧大脑半球前额叶皮层有特定的持续性活动，而在那些脾气温和，积极向上的人，其电活动却在左侧前额叶皮层。当Davidosn在一个深谙冥想之道的老年西藏喇嘛身上做实验时，该喇嘛的基础电活动比既往任何一个受试者更多地在左侧大脑。据此实验结果，这位喇嘛是世界上最高兴的人。
Davidson最近检测了一些志愿者的前额叶电活动，他们来自威斯康星州高科技公司。其中一组接受了八周的冥想训练，对照组则没有。所有的受试者均接受过流感疫苗注射。
在实验结束时，那些经过冥想训练的人，其电活动明显偏向左侧，即“更高兴的”前额叶皮层。冥想组的人对流感疫苗的免疫反应也更好，这表明冥想训练不仅改善精神状态，对机体健康也有良好的作用。
在仔细观察了解像Davison那样的西方认知科学家的研究的结果后，DA LAI喇嘛亲口说，“你不一定要成为佛教徒，人人都能拥有安静的心灵和有意义的生活。”
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