周亮：學習神經科學，大腦傳言不攻自破

小編的話：全文約 5500 字，閱讀時間 8 分鐘。我們的大腦只被開發了 10% 嗎? 你是左腦型人，還是右腦型人? 這些都是從小老師和家長們就掛在嘴邊的話。它們是對還是錯?神經科學領域周亮老師將與你聊聊對這些著名傳言的看法。

走近神經科學

每次我跟人說我是做神經科學研究的時候，即使是同在生物學領域的人，都會忍不住稱讚一句「高大上」，而完全忽略生物學研究「搬磚」的本質。我一直在想這是為什麼，一方面可能所有人都深知大腦的複雜性，另一方面媒體報道中跟腦科學有關的新聞都顯得很「科幻」。 總之，就是我們對大腦很好奇，但又所知甚少。

很多人分不清楚神經學與心理學之間的差異。傳統的心理學更側重於人類的行為學，通過收集行為學數據來研究認知過程，是一個關於「why」的研究，即希望搞清楚人類為什麼產生這樣的行為。這些研究把大腦當作一個黑箱，不關心裏面是什麼，只關心研究者的輸入(給予的刺激)和被研究者的輸出(行為)。

傳統的神經科學，則更側重於分子、細胞及組織層面的研究，是一個關於「how」的研究，希望能明白大腦是怎樣通過其特有的結構基礎完成一系列活動的。

原本心理學與神經科學涇渭分明，目的、方法都有區別，而 20 世紀末興起的認知神經科學 (Cognitive Neuroscience)，使這兩者之間有了融合。認知神經科學更偏向於把大腦作為一個整體來測量，這樣使得心理學有了「how」的內容，也為神經科學和實際的認知過程建立了橋樑。

由於神經科學研究領域的快速發展，媒體對於神經科學的興趣也越來越濃厚，這點體現在很多新聞和書籍的 標題里。以前的很多標題類似這樣：「你為什麼睡不好?」「誰偷走了你的快樂?」現在的很多標題都變成了：「你的大腦為什麼休息不好?」「誰偷走了你大腦的快樂?」

這些對神經科學的興趣和信息的快速傳遞，也帶來了很多傳言，大多數人對此深信不疑，認為這些都是科學的解釋，並以此來教育孩子們、培訓成年人。下面將會從神經學角度為你一一解析，打破迷思。

大腦只利用了 10% 嗎？

美國著名心理和行為學家卡爾·拉施里 (Karl Lashley) 訓練大鼠走迷宮之後，移除了大鼠的部分大腦皮層，發現它們仍然能夠記住如何走出迷宮，移除不同位置的大腦皮層也不會影響大鼠的學習和記憶能力。

回過頭來看，在當時的技術條件下，採用損毀腦區和迷宮來檢測大鼠記憶的定位並不合適，很大的原因在於大鼠走迷宮是一個包含複雜的感知和運動的過程，例如視覺、觸覺都在其中起著關鍵的作用，而拉施里後來認為記憶存儲的位置，正是初級視覺皮層。因為他發現切除了這個部位，大鼠不會走迷宮了，實際上只是大鼠的眼睛不好使了。

況且，按照大腦開發了 10% 的邏輯和拉施里的腦整體論，我們可以假設移除了腦的 90%，對我們應該是毫無影響的。事實上，部分腦區受損可能造成嚴重的後果：

運動皮層 (motor cortex) 受損可能導致半身不遂。

布洛卡區 (Broca』s area) 受損可能導致不會說話。

海馬的退化可能引起阿爾茨海默病。

腦黑質的多巴胺神經元死亡則可能造成帕金森氏症。

這些證據都在顯示，大腦作為一個緊密聯繫的整體而運行，任何輕微的損傷都可能造成某一種或多種功能的喪失。神經迷思的來源還有非常多的「古董」研究，那麼在現代，我們如何來證明「大腦只被開發 10% 是謠言?」

加拿大心理學家巴里·拜爾斯坦 (Barry Beyerstein) 列舉了幾條重要的證據:

1. 如果 90% 的大腦沒被使用，那麼對這些大腦區域造成的損傷不會影響大腦功能。這顯然是不可能的，那個時候正是分子生物學發展的黃金期。

2. 神經科學這麼多年的研究，沒有發現一塊沒有任何功能的腦區。

3. 正電子發射斷層掃描 (PET) 和功能性磁共振成像 (fMRI) 的技術可以讓人們監測大腦的活動，它們證明了我們就算是在睡覺，大腦也會有一定程度的活躍度，而清醒時，任何一個區域都不會是靜區。

4. 即使當人沒有任何活動、大腦不關注外界活動的時候，大腦也處於默認模式網路 (default mode network) 下，隨時保持著活性。

5. 單細胞電位記錄的技術，可以記錄單個腦細胞的電活動，沒有任何細胞是完全沒有電活動的。

6. 沒被利用的腦細胞會有衰退的趨勢，因此如果 90% 的腦細胞沒有被使用過的話，大腦會出現大面積衰退，但實際上並沒有。

7. 進化論的觀點:大腦只佔了人體總重量的 2%，卻要消耗高達 20% 的身體能量。如果 90% 的大腦是不需要的，那麼人類在進化過程中，自然會選擇去除如此低效的大腦，而這樣的大腦也很可能不會成為人體最重要的部位。

由此:我們可以確定地說，「大腦只被開發 10%」的說法屬於謠言。

左右腦可以分為理性腦和感性腦嗎？

關於左右腦的說法我們經常見到這幾種:

說某人是左腦型人或是右腦型人;

稱某人左腦發達或者右腦發達;

想要對某人開展右腦的開發或教育。

人腦按左右分可以分為兩部分，分別是左右半球，連接著兩部分的組織叫做胼胝體。我們知道，人體並不是嚴格對稱的，所以儘管腦左右半球無論結構還是功能都很相似，其中總有不同的地方。比如，左腦的外側溝幾乎總是比右腦的長。

對 95% 的右撇子來說，布洛卡區定位於左腦，70% 的左撇子的布洛卡區定位於左腦。但是，在那些流行的傳言中，左腦和右腦的差異被無限放大了。左腦變成「理性的左腦」「邏輯思維的左腦」，而右腦變成了「感性的右腦」、「創造性思維的右腦」。也由此催生了無數的性格評估測試、開發右腦的產品，還有教師培養學生的手段，這可能也與當年的一些實驗結果有關。

19 世紀 60 年代，法國神經解剖學家保羅·布洛卡在運動性失語症病人的屍檢中，發現左腦半球額下回受損可能是導致病人不會說話的原因，由此發現了這個運動語言中樞—布洛卡區。人們也開始真正意識到，原來腦的左右半球是有區別的。

而對於腦功能側化理論則是由 100 年後的美國神經生理學家羅傑·斯佩里 (Roger Sperry) 提出的。切開部分或全部胼胝體，會阻止兩個半球之間的交流，從而降低癲癇發作的嚴重性。這一類患者後來都被稱為「裂腦人」。羅傑·斯佩里和他的博士生邁克 爾·加扎尼加 (Michael Gazzaniga) 正是對這一類病人進行了研究。

他發現裂腦人左視野看到物體時，不能說出物體的名稱，只能用其他方法來表示;而右視野看到物體時則能正確說出名稱。他的實驗得出:

左眼接收的圖像信息發送到右腦;

左右半球之間存在交流;

大多數人的語言控制中樞在左腦。

其後的宣傳卻偏離誇大了這個結論:人們認為左腦是語言的腦，是閱讀、記憶、書寫和邏輯思考的腦。那個年代治療癲癇的最終手段，是胼胝體切開術。而右腦負責許多高級功能，諸如形象的學習和記憶、圖形識別、幾何學方面的空間知覺，是音樂、美術空間知覺的辨別系統。

在這樣的說法中，一種誤解在於:左腦負責邏輯思維或理性思維，右腦負責創造性思維或感性思維，但其實這是一種簡單粗暴的分類方法，因為所謂的邏輯思維或者創造性思維，並不專屬於一側半球。

例如:我現在正把我所學到的知識總結出來，並打在電腦上與大家分享，人們會認為這是一個理性思維活動，因為這是有邏輯的總結與思考，我現在並沒有任何創造性的、發散的想法，也沒有施加任何情緒。

但實際上，我的視覺系統在接收屏幕上傳來的信息，我需要調用記憶系統去取得關於這個主題的記憶(裡面可能還包含視覺和聽覺記憶)。把它們打成文字需要用到語言系統，而打字這個動作也需要運動系統的參與。

這樣一個簡單的任務—把想到的東西打在電腦上，都需要如此多的腦區共同參與。那我們平時所說的學習過程中的邏輯思維或者創造性思維，必然需要更多腦區共同參與才行。

另一種誤解在於:教育中把學生劃分為左腦型和右腦型，或者提倡「開發右腦」。這個出發點無疑是好的，因材施教是值得提倡的。在中國，所謂的「開發右腦」從當年批判應試教育就開始流行，認為學生專註於背誦和題海，缺乏創造性思維。所以很多人認為，學生缺乏創造力，是因為教育只重視了左腦的開發，而缺乏右腦的開發。

但像上面所說的，所謂的開發右腦是對神經科學實驗的錯誤認識。對學習者來說，即使是最簡單的學習任務，也需要左右腦的共同合作才能完成，絕不會出現左腦忙得不可開交，右腦在一旁閑著的情況。

以解數學題為例。如果一道題最後需要計算班上有多少人，那麼背公式和計算的具體工作，需要左腦來完成。但如果最後計算出的結果是 40.5 人，你馬上就會反應過來，肯定算錯了。這是右腦的功勞，它一直在對計算結果進行預測。

當然，這也是一種很粗略的分工。隨著研究越來越深入，我們也許會發現右腦也參加了計算過程，左腦也參與了右腦的工作。大腦的模塊化和協同性，遠不是我們目前了解的這麼簡單，還有更多複雜的機制等待我們去發掘。

神經科學的多面視角

首先談談神經科學與教育的結合。教育神經科學結合的需求大，因為教育過程中需要更先進的方法，也需要說服別人相信這些方法。之所以出現神經謠言，因為過去有些教育工作者會選擇性地選取他們認為正確的東西加以宣傳，教育與神經科學成果的銜接也做得不好。

現在看來，兩者結合的越來越多和緊密，可靠性會大大增加。在教育領域應用神經科學證據，我認為最重要的是客觀。神經科學的研究人員不能誇大自己研究成果的適用範圍，媒體和教育領域的工作人員則要清楚研究結果與實際應用之間的差距，不盲目、不帶有偏見地去尋找全面的證據。

其次，聊聊神經科學如何看待傳統的智商測試。許多的經典研究使用了傳統智商測試。傳統的智商測試存在著各種各樣的爭議，有的只測視覺，有的只測數學，或者記憶、閱讀等等。現在的研究越來越注重多種能力的測試，即智力是由許多不同方面的能力組成的，比如視覺、聽覺、記憶、注意力、推理能力，甚至單詞量等，智力測試正在向越來越全面，也越來越複雜的方向發展。

當然，在一個研究中，目前所進行的智力測試還不能完全反映一個人的智力，但最起碼會是在現有的技術條件下得到廣泛公認的測試，具備一定可信度。隨著研究水平的提高，這個可信度會越來越高。

智商測試部分反映了人的能力，還有一部分其實是做題能力。基於弗林效應 (Flynn effect) ，總做一種類型的題目會提升分數，所以有的研究中發現個人的智商分數是越來越高的。當然，由於年齡的增長，真實能力有所下降，也有研究發現進入成年後智商測試分數是遞減的。

如果要從智力上來說，人的大部分能力，比如記憶力，在 30~40 歲以後，都會呈下降趨勢，只有解決問題的能力，或者說基於經驗的能力，是上升的。綜合起來，隨著年齡增長，人的認知能力到底怎麼變，還需要進一步的研究。

接著，說說神經科學與大腦發展關鍵期的事情。大腦發展一旦錯過各部位最佳發展期，理論上是很難彌補的，因為確實有關鍵期 (critical period) 。例如在小鼠生下來以後，一直把小鼠的眼睛遮住，那麼長大後它就是失明的，因為在關鍵期沒有得到足夠的光線刺激，成年以後想要恢復視力是很難的一件事。

人類類似，但並不像實驗室的小鼠生活在簡單的環境里。不過畢竟很少有兒童是被隔絕起來，完全接收不到外界刺激，如果過分強調了關鍵期，反而有反作用。而可塑性 (plasticity) 的存在其實是為過了關鍵期的人提供了可能性。

就像前面所說的，即使是蒙住了眼睛的老鼠，也是有希望恢復視力的。有人用藥物刺激，有人用光刺激，有人用電刺激，都讓老鼠恢復了部分視力。那麼對人類來說，即使是更高級的認知功能，也會有方法恢復或增強，科學會帶來希望。

最後，討論下大腦默認模式網路。陽志平老師曾提到：

根據大腦默認模式網路的最新研究發現，高創造力的人之所以創造力很高，是因為他們有大量空閑時間，激活了大腦默認模式網路。

並且研究發現，不能是那種假裝的休閑，而必須是真正的放鬆、休息狀態。這也是谷歌推行「20% 時間做自己項目」背後的神經科學依據。

大腦默認模式網路，有點類似走神的狀態，我們一般是在專註和走神之間切換。可能散步、洗澡的時候處於大腦默認模式網路中的比例會加大，當對外界開始關注，比如散步時看路、洗澡開始注意水溫，我們就從大腦默認模式網路中切換出來了。

- The End -

文章摘自《追時間的人》，略有刪減

編輯：陳珊珊

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