大腦的神經是否具有可塑性?

2020-11-12 鑠爸


科學界一般認為我們人一旦成年，大腦的「布線」一一神經連結就相對固定，個人在能力上的差別主要是由大腦布線的不同導致的，它是由遺傳基因決定的，而學習只不過是發揮某人遺傳潛能的一種方式，那後天的學習能否重新塑造大腦？

人體的適應能力是非常強大的。拿伏地挺身來說，你認為伏地挺身的世界紀錄會是多少?500個還是1000個?1980年，一位日本人創下了連續做10507個伏地挺身的記錄。1993年一位美國人在21小時21分鐘之內做完了46001個伏地挺身，這一世界紀錄當前仍沒有人打破。

人類身體的這種適應能力令人難以置信，同樣對於我們的大腦也是一樣。大腦的神經也是具有可塑性的，如果我們能夠足夠多的練習做某件事情，我們的大腦會改變某些神經元的用途以幫助完成這些任務。

絕大多數生命者由於眼睛或視覺神經出了問題無法看見東西，但視覺皮層和大腦中其他的部位依然在充分的運轉。為了能夠閱讀，失明者用他們的指尖來觸摸盲文，研究人員用核磁共振發現這些盲人閱讀時，大腦中發亮的部分就是視覺皮層。（對於正常的人來說，視覺皮層可能處置處理來自雙眼信息時才會發亮。）

同樣的科學家也研究了50歲以上的人患有老花眼的人，他們的眼睛晶狀體失去了伸縮性，難以對附近的物體聚焦。讓他們每周來實驗室三次，連續三個月每次花30分鐘來訓練他們的視力，訓練時要求他們觀察一張小小的圖片，這張圖片放置與其他形狀非常相似的背景當中，訓練結束後，他們能閱讀比剛開始訓練時小60%的文字，而且每位研究對象都改進了視力，能夠不戴眼鏡讀報了。

這些患有老花眼的人的眼睛還是和以前一樣，晶狀體依然缺乏伸縮性，但是他們的大腦中某些負責解讀來自眼睛的視覺信號的部位的改變促使他們改進了視力。

這些對視力障礙研究對象大腦可塑性的研究說明了大腦的結構和功能並不是固定不變的，它可以根據我們對它的應用而改變。通過刻意的訓練，以我們期望的方式促進大腦神經可塑，達到我們的目標。

我是鑠爸，終身學習者，閱讀推廣人，跑步達人，一月精讀一本書，一月跑步150KM+

相關焦點

  • 成人大腦還有多大可塑性?
    選擇性養育實驗第一，成人的大腦和認知能力還有多大可塑性？這背後有什麼生理機制呢？從上圖我們可以發現，通過訓練，初級視皮層以及頂葉、杏仁核和後面的神經網絡發生了主要改變。大腦組織被切除了這麼多，是否影響他的認知功能？
  • JNS:人類味覺閾限是否具有可塑性?情緒和味覺間有何聯繫?
    但目前的研究發現，人類的味覺閾限具有可塑性，會受到環境的調控。重度抑鬱患者對所有味覺的感受性都會降低（尤其是甜味），躁狂患者對苦味的感受性會降低，等等。根據抑鬱的單胺類假說，抑鬱發作是因為體內的單胺類物質（多巴胺dopamine(DA)、去甲腎上腺素noradrenaline(NA)、血清素serotonin(5-HT)等）減少，依據該理論研發的抗抑鬱藥也能改善患者的味覺狀況。
  • 改變是否真的不可能?從大腦可塑性說起
    ——靈魂與肉體是否為一體還是要用「二元論」來解釋？>那麼，這就引發了一個問題，既然思維是大腦發生理層面上的產物，那麼思維反過來造成生理層面上的影響，是否可改變大腦生理結構？他在《心理學原理》一書中將可塑性定義為「一種由經驗引發的、具有一定穩定性的結構的產生。這種結構足以對某些意識活動產生影響，但是不能對所有意識活動產生影響。這意味著可塑性必然伴隨著一種生物性結構的改變」，之後，威廉·詹姆斯將神經可塑性（neuroplasticity)或腦的可塑性（brain plasticity)與經驗或心理行為之間建立起了聯繫。
  • 科學網—運動員大腦功能可塑性研究獲進展
    近日，中科院心理所心理健康重點實驗室魏高峽博士和羅勁研究員首次採用功能磁共振技術證實運動員大腦具有功能上的可塑性運動作為一種豐富的環境刺激對大腦發育和成熟以及延緩衰老有著重要的影響，對其神經機制的解答對於「腦老化」病症具有重要的現實意義。
  • 2020年《Nature》重磅來襲：成年大腦神經元可「返老還童」
    成年人大腦中是否存在新生神經元？關於這個問題的爭論自神經科學剛剛發展起來時就存在。起初，科學界一致的共識是：神經細胞（即神經元）如同心肌細胞一樣，出生時有多少就只有多少，並不會進行自我修復與更新。然而20世紀60年代，麻省理工的Joseph Altman教授打破了這個定論，他在成年哺乳動物大腦內發現了新生神經元。
  • :機械塑性...
    【引言】 感知，判斷力，學習和記憶的基本大腦功能依賴於突觸活動的調節，這是一個事件驅動的加強/減弱突觸連接在多層次的時間尺度。短期可塑性（STP）和長期可塑性（LTP）是突觸可塑性的兩種典型行為。
  • 大腦是否有可能是一種具有自我意識的寄生體?
    相信大家對「缸中之腦」這個設想有所耳聞，它的提出者是希拉蕊·普特南，他在《理性、真理與歷史》一書中，詳細闡述了「缸中之腦」的設想，簡單來說就是如果將人的大腦從身體中取出，放在一個裝有各種營養液的缸中來維持正常的生理活性，然後通過神經連接裝置將之與計算機相連，從計算機中向大腦傳輸各種模擬外界世界的各種神經電信號
  • 神經營銷學:大腦「購買按鈕」是否荒誕猜想
    9月13日,在天翼圖書「神經市場營銷」管理論壇上，香港科大商學院副院長RamiZwick教授說到這裡時，語氣突然低沉下來。這個2004年才產生的前沿學科，大多數人甚至連名字都沒有聽說過，可卻為什麼會受到如此多非難呢？
  • 肉毒神經毒素只是毒素嗎?
    總的來說，這些數據有力地表明，通過改變感覺傳入的間接機制，可能是BoNT對中樞神經系統產生明顯塑性作用的主要原因。重要的是，與BoNT相關的中樞效應以及大腦的連續調節和/或重組可能不僅被視為BoNT的「副作用」，也可以認為是額外的治療作用，一些臨床觀察結果可以說明這一點，而這些臨床觀察結果不能僅通過外圍作用來解釋。
  • 新研究 | 揭示成年後人類大腦神經元仍可再生
    長期以來，有關神經元的生成（neurogenesis）這一過程是否會持續至成年，科學界一直存有爭議。去年發表於《自然》（Nature）期刊上的一項研究說，早在青春期到來之前，人類大腦中具有學習和記憶功能的海馬體就不再產生新細胞了。不過，《自然醫學》（Nature Medicine）近日刊登的一項最新研究發現，人類在90多歲高齡時依舊能產生新的腦細胞。
  • 美國神經生物學表示,抓住大腦發展黃金時期,父母精心培育智慧娃
    一般認為3歲前是大腦發育的黃金時期，失憶不能重來。事實上，我們有一些局限性。三歲以後，孩子的大腦仍然很有可塑性，不能想當然地認為三歲之後就可以很粗放的培養了。讀過一本叫「0-5歲大腦發展的黃金五年」的書，作者是美國神經生物學家莉絲·埃利奧特博士，他提到：大腦的迴路塑造了相關時期，所有的關鍵時期基本上在出生後的前4年就已經開始了，而在4年之後，所有大腦區域的突觸都將衰退。兒童的經驗將決定性地、永久地塑造他的每一個智慧。
  • 神經突觸的複雜化驅動大腦進化
    英國科學家日前公布的研究結果表明，物種的聰明程度並非僅由腦容量大小決定，大腦神經突觸分子結構的不斷複雜化，可能是導致人等物種進化出聰明大腦的主要驅動力。
  • 認知神經的可塑性:赫布理論的哲學意蘊
    作者：浙江師範大學法政學院　黃家裕　　內容提要：赫布批判性地繼承了巴甫洛夫的反射論，創立神經學習理論，馬克海姆則進一步發展了赫布的學習理論。通過分析神經學習理論的思想可知，認知及其神經基礎具有可塑性。
  • 具有自學習能力的全光尖峰神經突觸網絡
    然而，與真實的神經組織不同的是，傳統的計算架構將存儲和處理的核心計算功能物理地分離開來，使得快速、高效、低能耗的計算難以實現。為了克服這些限制，一個有吸引力的替代方案是設計模擬神經元和突觸的硬體。當這些硬體連接到網絡或神經形態系統時，它們處理信息的方式更類似於大腦。在這裡，我們提出了一個全光學版本的神經突觸系統，能夠監督和非監督學習。
  • 實驗室培育的大腦類器官具有意識嗎？
    部分科學實驗產生一些問題：一堆細胞和「無實體」的大腦是否具有感知能力科學家如何知道它們具有感知能力？　　更直接地講，許多科學家希望知道實驗室培育的大腦組織是否具有意識？在阿里森·穆特裡（Alysson Muotri）的實驗室，數百個芝麻粒大小的人類大腦微結構漂浮在培養皿中，伴隨通電產生火花。
  • 計算神經生物學:給機器一個大腦
    最近，據英國《每日電訊報》報導，日本科學家發明了一種新軟體，可讓人類大腦的所思所想以及做夢的過程和圖像顯示在電腦屏幕上。由此記錄和重播人們感知的主觀圖像，比如夢境的可能性又大大提升了。看物體時，眼睛的視網膜能識別一種圖像，之後這種圖像被轉變為電子信號送入大腦的視覺皮層。這項研究探究了電子信號被俘獲和重建成圖像的方式。該研究發表於美國的《神經元》(Neuron)雜誌上。
  • 最強大腦皮層神經網絡重建 揭哺乳動物最大神經線路圖
    此前，人類只知大腦神經元的「樣子」，現在，哺乳動物神經元如何連接——首次得到揭秘，並實現了更大量級的大腦皮層神經網絡的重建。並且AI的方法在其中發揮重要作用，研究者還說，這種突破還可能進一步為AI發展提供指導：「揭開生物神經網絡連接秘密，或許可以進一步探明大腦高效計算原理。
  • 神經形態晶片可以幫助人進行大腦的逆向工程
    目標是開發新的、強大的計算架構，可以用來模擬大腦，或許，甚至可以作為通往複雜的、類似人類的人工智慧的墊腳石。 大多數複製人類大腦的嘗試都涉及在超級計算機上模擬非常多的神經元。 然而，神經形態的方法是完全不同的，因為它涉及開發定製的電子電路，以模擬實際大腦中的神經元發射機制，並在大小、速度和能源消耗方面與大腦相似。
  • 感覺統合之神經生物學基礎
    一、中樞神經系統具有可塑性 當兒童產生適應性反應後，神經細胞與突觸的連結將產生改變，這個改變稱之為神經可塑性。
  • 科學家揭開大腦神經信號傳遞新通路
    華中科技大學教授馬聰有關神經細胞信號傳遞的最新研究成果為進一步解開大腦之謎提供幫助。