脑科学

神经元与突触的基本原理

大脑由约 860 亿个神经元(神经细胞)组成,每个神经元通过数千到数万个突触连接与其他神经元交换信息。信息传递分为电信号和化学信号两个阶段。神经元内部,动作电位这种电脉冲沿轴突传导;在突触间隙,神经递质(多巴胺、血清素、谷氨酸等)以化学方式传递信息。这种电-化学混合系统的处理速度可达每秒约 120 米,思维、情感、行为的一切都是这些微细信号集合的产物。

神经可塑性 - 大脑持续变化

过去认为成人大脑不会改变,但现在神经可塑性(neuroplasticity)已成为脑科学的核心概念。加拿大心理学家唐纳德·赫布在 1949 年提出的“一起放电的神经元会连接在一起(neurons that fire together wire together)”这一原则,解释了学习和记忆的神经基础。埃莉诺·马奎尔对伦敦出租车司机的研究表明,记忆复杂路线的训练使海马体的灰质物理性地增大。大脑是一个通过经验真正改变形态的器官。

髓鞘化与关键期

覆盖神经元轴突的髓鞘是将电信号传导速度提高最多 100 倍的绝缘体。髓鞘化从出生后持续到 20 多岁后期,特别是前额叶皮层的髓鞘化在 25 岁左右才完成。这是青少年期冲动控制和长期规划不成熟的神经学原因之一。另一方面,语言习得和视觉发育存在称为“关键期”的高敏感时期,错过这一时期同样的学习会变得格外困难。不过,关键期的概念正在被重新解释为敏感度逐渐降低的“敏感期”,而非绝对的截止日期。

超越神经神话

随着脑科学的普及,缺乏科学依据的“神经神话”也在传播。“右脑型·左脑型”的性格分类、“只使用了大脑的 10%”的俗说、“莫扎特效应能让人变聪明”等主张,在现代神经科学中均已被否定。犹他大学 2013 年的大规模 fMRI 研究分析了 1000 多人的脑活动模式,得出结论:不存在左右某一半球优势活动的个体差异。脑科学素养意味着,当遇到关于大脑的吸引人的主张时,养成质疑其依据研究质量的习惯。