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打破大腦偽科學:右腦不會比左腦更有創意

醒報編輯部 2018/10/19 22:37 點閱 1831 次

多方刺激、重複刺激,融化你的大腦

相信你一定也已經發現腦真是美妙的東西。它不停改造、適應新的連結、處理資訊、建立網絡,直到能夠快速又正確地處理資訊。換句話說,腦子會自己快樂成長,維持更新狀態,靠的就是新生的腦細胞和新的連結。

大腦死亡事件簿

另一方面,你一定也聽過:神經細胞會不斷调亡,而且這是個不可逆的過程。這下子,腦瞬間又成了衰敗的器官,好像一開始就註定要毀壞。神經元一旦逝去,就不會再回來了,等到哪天人老了,整顆腦袋就變成一座神經廢墟。

各種恐怖情境於是一一浮現腦海,不曉得下一個神經元死亡命案會發生在哪裡!頂球一次死1000個腦細胞;兩大杯啤酒,死2000個腦細胞;熬夜一次,死5000個神經元;整個人生簡直就是一場神經元死亡的過程。難道腦真的是死亡組織,在出生的那一刻曇花一現,然後從此一蹶不振?神經細胞真的死了就不會再生?一天到底可以頂幾次球才不會有害健康?

神經細胞的生日

先從神經元開始說起吧,神經細胞充實的一生是什麼樣子?和其他細胞一樣,神經細胞也有生日。神經元的形成可不簡單,是經過精心策劃與準備的。它們源自於幹細胞,發源地是胚胎的外胚層,也就是外部的表層。

從「外胚層」這個有創意的名稱便可得知,這些幹細胞後來真的會發育成表皮細胞,不只如此,牙齒和神經細胞也由此而生。所以說,我們的腦不過就是高度專業化的皮膚組織罷了。

腦無法在一夕之間形成,所以胚胎很早就開始著手進行。大約受精三週後,外胚層裡的幹細胞會向內閉合呈管狀,形成神經管。再從神經管發育出整個神經系統:腦、脊髓、神經細胞及神經纖維。

與眾不同的神經

神經細胞可不是一般的細胞,它們就像昂貴的不動產。舉個例子來說,血液細胞只要沒有離開血管,在哪個位置都無關緊要;但是神經細胞就不同了,它們有固定的位置,而且一辈子都待在那裡。跟不動產一樣,神經細胞的價值取決於三件事::地點、地點,還有地點。神經細胞位置正確,才能形成之前提過的大腦皮質內的六層柱狀結構。

「很多人相信,生日和命運息息相關。比方說我是射手座,所以我不相信這種生日決定命運說,因為射手座的人天生就愛質疑。對神經細胞來說,這種說法則是準確無疑:生日和它之後的一生息息相關(將決定它在腦部的位置,以及必須負責的任務)。所有在同一天從神經管幹細胞發育而成的神經細胞,不僅命運相同,之後也會在腦的同一個位置。

往前擠吧!神經

新生成的神經細胞不會乖乖按兵不動,它們就像早熟的青少年,會立刻衝到組織表面享受生活。後續形成的神經細胞則會穿過這些之前的神經細胞,繼續往外擠。大腦皮質的六層細胞柱結構就是這樣產生的,從內向外排列。

神經細胞的一生就這樣了。到了終點站後,就一辈子蹲在那裡。當然,它們也會長出分支,和其他神經細胞做連結,但是神經元的確不會繁殖。專家說這些細胞處於「分裂期後階段」,也就是這種細胞已經過了細胞分裂期,它們有比繁殖更重要的任務要做,比方說處理資訊。它們好比是細胞界的電腦阿宅,既忠心不二又孜孜不倦。

所以是的,神經元的目標只有一個:死亡。這樣的前景確實稱不上美好。

腦內的家庭教育

大腦皮質的神經細胞一去不復返。我們誕生到這世上時,幾乎所有的神經細胞都已經形成了,之後就是一路走下坡。腦子正在调零中。

整顆腦都是這樣嗎?不,有兩個小小的區域從不會停止產生新的神經細胞。其中一個腦區你一定聽過:大腦皮質深處的海馬迴,負責處理新資訊與建構記憶。

另一個區域的名稱有點拗口,叫做側腦室下區,它就位在充滿腦脊液的腦室下方。從這裡新生成的神經細胞,會沿著位於腦部前端的腦室往前移動,最後移動到嗅球這個腦部結構,它與辨識氣味息息相關。這是有道理的,畢竟氣味種類實在多得數不清。

其他的知覺

相較之下,其他的感官知覺還是侷限了點:我們能夠辨別的顏色不是無限多種,頂多將近八百萬種,各家科學報告說法不一;我們能辨識的音高大概不到五十萬種;味覺更是少得可憐,只有五種基本味覺。嗅覺則是千變萬化,永無止境。

任何一種有機分子的組合,都有可能構成某種氣味;要分辨這麼多不同的氣味,得有各式各樣的感官細胞和聰明的腦神經連結。新生成的神經細胞很可能有助於不斷提升我們的嗅覺處理能力。

那海馬迴呢?

談到海馬迴為什麼會有新生神經細胞,應該是另有原因。新生細胞顯然對提升資訊處理或「學習」過程很重要,但它們到底是如何支援這些過程,至今仍然是個謎。

雖然海馬迴和人的記憶力有關,但你可千萬別誤以為學習和神經細胞再生有關,「一則新的資訊會促成一個新生的神經細胞」這想法完全錯誤,學習的機制優雅多了。

神經再生

即使是成年人,腦子的確還是有些區域會製造出新的神經細胞。在名為「幹細胞區位」的這個地方,存在著很多前驅細胞,它們能發育成新的神經元,不過再生的程度有限。

有人估計過,海馬迴一天新生的神經元約一千個左右。和那裡三千萬個神經元數目相比,這個數字不算大。佔了腦體積一半左右的大腦皮質,卻沒有新生的神經元,大腦皮質的神經元細胞只會死亡。

雖然有研究報告指出,人每天失去的大腦皮質神經細胞約有八萬五千個,這不表示我們的生命就是一段變蠢的旅程。和腦子內無數的神經細胞相比,我們失去的其實微乎其微。細胞的數目不重要,細胞之間的連結才是關鍵。數算細胞這個任務,大可留給有自卑感的人去做。

喝酒時,也不用去算會死掉幾個細胞了。

喝一杯酒不會蠢,喝十年酒保證蠢

任何正經一點的科學都無法測量一夜狂飲會丟失幾個腦細胞。隔天的頭痛絕對和你喝酒殺死腦細胞沒關係,而是新陳代謝受阻,缺乏電解質的緣故。要解決宿醉,一定要多喝水,吃點含鹽分的東西。

然而,喝酒的確對增進腦功能沒什麼幫助。酒精是脂溶性分子,可以大搖大擺直接進入腦中,改變神經細胞的生化作用。

來一杯紅酒是不必擔心會馬上殺死大量的神經細胞啦,但是很多關於神經組織的追蹤研究顯示,酗酒長期來說會損害腦部結構。神經細胞不僅會陣亡得比較快,連海馬迴的神經新生也會受阻。酗酒幾年下來,清醒時的自我控制能力和記憶力也會變糟。

沒想到這個發現又變質為新的迷思,說什麼神經細胞死亡會導致一個人胡言亂語、無法控制自己的行為,最後還會失憶。沒錯,酒精會迅速干擾新陳代謝,阻礙腦部釋放神經傳導物質。不過,這影響是暫時的。只有長期重度依賴酒精,才會危及神經元的生存。長期酗酒的確會殺死腦細胞,這可不太妙。

足球會死腦細胞的?

神經元這麼容易就死了?你有沒有想過,足球球賽後胡言亂語,可能是因為在九十分鐘的比賽過程中頂了太多球,殺死了一堆腦細胞?這解釋聽起來確實有道理。還是說,因為打了九十分鐘的硬仗所以累壞了?

科學家什麼都想測量,所以當然也有人研究頂球會不會影響腦結構。我們來看一下結果是什麼:如果一年頂球885次,頂個20年,那麼大腦的側邊及後方牆區的連結會變差。如果一年頂球超過1800次,記憶力還會明顯下降。

真的耶!足球會讓人變蠢。

等等,這是結論?

等等,等等,結論下得太快。我們還得先區分長期影響和急性傷害。頂球不會製造出一堆笨蛋,況且,如果是我,罵了90分鐘的球,就算沒有頂球,也沒有腦力回答記者那些亂七八糟的問題。在此我要安撫一下業餘足球員的心靈:研究發現,影響是可逆的。

至少,退休足球員和非足球員的腦力並沒有差異,想拿保護腦力當藉口不運動的懶骨頭可能得失望了。相反的,在動物實驗中,小白鼠大量飲酒後,如果從事運動,不但復原得較快,海馬迴也能產生新的神經細胞。不僅盤齒動物如此,同理也適用在人類身上。

誕生與死亡

有些腦部疾病,尤其是老年時期的疾病,是因為神經細胞不受控制地凋亡而產生的。

帕金森氏症的患者,只要失去幾十萬個神經元,就會演變為震顫性麻痹。少少幾個神經細胞的死亡,也可能造成嚴重的影響,端看神經細胞死亡的地點而定,如果是發生在重要的樞紐,特定腦功能可能會受損。

例如長期服用搖頭丸會使縫核內的神經元受損,導致嚴重憂鬱。如果腦子可以跟其他身體器官一樣,有很多幹細胞可以源源不絕地產生新的細胞物質,不是很好嗎?

接下來的說法你可能會覺得很奇怪:神經細胞會死亡、不能持續新生的機制,其實是腦部運作的重要條件!腦部最寶貴的地方就是它的結構和連結方式。這些連結裡儲存了所有的資訊、記憶、想法,以及處理感官知覺的能力和動作脈衝等。連結模式必須維持穩定,因為這是我們思考器官的最大資產。

無計畫的設計

有趣的是,這些設計細節是在沒有具體計畫的情況下形成的,會隨著生命的過程不斷變化。當然,海馬迴和小腦的大致結構是固定的,但是神經細胞的連結方式因人而異,它們十分有彈性,能隨時變化。

要是不每幾個月或每幾年就汰舊換新一次,會發生什麼事?因為沒有藍圖,新生細胞可能不知道之前的細胞幾年下來辛苦建立的連結長什麼樣子。這就好比人們把城裡的某一區拆光光,然後想不靠任何藍圖、隨興所至地重建,這時候一定會到處是工地。如果你無法想像這會是何種景象,到卡爾斯魯爾(Karlsruhe)看看就知道了。

腦運作的優勢

神經細胞網絡的設計決定了腦袋如何運作,這帶來了巨大的優勢,那就是,腦部運作因而十分穩定。因為腦部的運作不是依賴少數幾個重要的神經細胞,而是整個網絡的力量。就像網際網路也不會這麼簡單就斷掉,如果有個重要的伺服器壞了,資訊還是能透過其他管道傳送。

保留下來的神經細胞不是愈多愈好,而是留下那些重要的,它們的生命力旺盛,可以長期運作。腦部會持續清除無用的細胞,這對維持神經系統的效率來說非常關鍵。

新不見得好,你的神經細胞大多都跟你一樣老了,而且它們運作得還很不錯。 ( 張朝瑋/輯 )

書名:《打破大腦偽科學:右腦不會比左腦更有創意,男生的方向感也不會比女生好》
作者:漢寧.貝克
出版社:如果出版社
出版日期:2018/08/23


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