就是愛靜心

 有時，截肢患者會出現幻肢症狀（phantom limb）——以為截去的肢體仍然存在，並感到它傳來強烈的痛、癢等感覺。美國神經科學家維萊亞努爾·S·拉馬錢德蘭（Vilayanur S. Ramachandran）曾針對有過幻肢感的患者進行了一項研究，其中一位患者名為湯姆——他失去了一隻手臂。

 

    實驗中，拉馬錢德蘭發現，如果觸摸湯姆的臉，他會感到研究人員似乎也在觸摸他已經失去的手指。實際上，身體的每一部分，都對應著大腦體感皮層（somatosensory cortex）的一塊特定區域，而與手相對應的區域，緊鄰臉部對應的區域。於是，拉馬錢德蘭推斷，湯姆的體感皮層已發生了明顯改變。

 

    拉馬錢德蘭總結說，由於湯姆的那只手已經失去，不可能再向體感皮層輸入神經信號，於是負責處理臉部信號的區域，就接管了原來處理手部輸入信號的區域。因此，當研究人員觸摸湯姆的臉時，會使他覺得有人也在觸摸他斷肢上的手指。

 

    上述神經回路的重新連接體現了神經可塑性（neuroplasticity），說明成年人的大腦具有自我改變和重塑的能力（參見《環球科學》2009年第4期《科技重塑大腦》一文）。科學家發現，成年人大腦的可塑性遠比預計的強。我們的日常行為和周邊環境，都能引起大腦神經回路的重新連接、功能重組和位置的改變。有些人甚至認為，不同的思考方式也足以重塑大腦。

 

    現在，研究人員已經知道，新神經元的產生（即神經發生，neurogenesis）是成人大腦的一個基本特徵。研究顯示，與學習和長時記憶高度相關的海馬區，是神經發生最活躍的腦區之一。

 

    參與處理氣味資訊的嗅球（olfactory bulb），也是神經發生比較活躍的腦區。然而，並非所有的新生神經元都能存活，事實上，它們中大多數都會迅速凋亡（參見《環球科學》2009年第4期《拯救新生腦細胞》一文）。新細胞的存活不僅需要營養，還得和成熟神經元形成突觸連接。科學家希望找出影響神經發生速率和新生腦細胞存活率的各種因素——腦力和體力鍛煉都能促進神經元的存活。

 

    方法一：運動

    運動能改善情緒，經常運動的人老了以後也不容易患癡呆症（dementia）。常運動的老人的執行力，比久坐不動的老人更強。即使是那些在沙發上窩了一輩子的老人，如果現在就開始運動，也能提高執行力。

 

運動可以增加大腦的血流量，將更多的氧分、能量和營養物質運送給忙碌的神經細胞。研究表明，運動可以促進大腦分泌神經營養因數（brain-derived neurotrophic factor, BDNF），促進神經細胞的生長，改善神經細胞間的聯繫，提高它們的存活率。

 

    不過，所有研究都無法解釋“四肢發達，頭腦簡單”又是怎麼回事。

    前沿研究

    研究表明，邊運動邊聽音樂，運動效果會更好。實驗中，自願者分別進行了兩次訓練。首次訓練時，他們什麼也不聽，安靜地完成訓練任務；第二次訓練中，他們邊聽維瓦爾第（Vivaldi）的《四季》（Four Seasons）邊運動。每次訓練結束後，研究人員都會評估自願者的情緒和表達能力。

 

    雖然運動本身就能改善情緒並提高表達能力，但邊運動邊聽音樂，自願者在表達能力測試中的得分卻是第一次訓練後的兩倍。

 

    你知道嗎？

    ·大量研究表明，運動能改善睡眠品質，提高免疫力——還有它辦不到的事嗎？

 

    ·想讓大腦從運動中獲益，針對老人的研究表明，每天步行20分鐘，就能保持身心健康。

 

方法二：飲食

    大腦和身體一樣需要營養和能量。那麼，哪些食物能提升大腦智力，哪些又會損害智力呢？眾所周知的壞傢伙是飽和脂肪酸，它對大腦和身體健康都有嚴重的不良影響。常吃這類食物的人患癡呆症的風險也較高。

 

    然而，並非所有脂肪都不是好東西。如攝食某些脂肪，尤其是魚類、堅果和種子中的Ω-3脂肪酸十分重要。阿茲海默症、抑鬱症、精神分裂症和其他一些大腦功能紊亂病症可能都與Ω-3脂肪酸濃度過低有關。

 

    水果和蔬菜也有益於大腦健康，因為果蔬中的抗氧化劑（antioxidant）含量很高，這些化學物質能與自由基原子發生還原反應，從而使腦細胞免受傷害。研究人員發現，給老年大鼠餵食富含抗氧化劑的食物，可以使它們保持較強的學習和記憶能力，甚至還可以減少由中風引起的大腦損傷。

 

　　前沿研究

    除了食物種類，進食量也會影響大腦智力。研究表明，攝入熱量較低（比正常水準低25%～50%）的實驗動物，不僅比其他動物壽命更長，而且大腦功能也有所改善，在記憶和協調測試中也表現得更好，它們抵抗阿茲海默病、帕金森病和亨廷頓病的能力同樣有所增強。

 

    你知道嗎？

    ·最好的補腦食物：核桃、藍莓和菠菜等。

    ·嬰兒尤其要攝入足量脂肪。如果嬰兒攝入的脂肪量不足，就會影響髓磷脂鞘的形成，不利於神經元傳遞神經信號。幸運的是，母乳中的脂肪含量高達50%。

 

    ·一般說來，經常食用富含Ω-3脂肪酸食物的人患中樞神經系統疾病的幾率較低。

 

　　方法三：興奮劑

    興奮劑能加速神經系統運行，使人心跳加快、血壓升高、精力旺盛、呼吸急促。最著名的興奮劑莫過於咖啡因了（確切地說，咖啡因是全世界使用最廣泛的“毒品”）。咖啡因能刺激中樞神經系統，使大腦更清醒，反應更靈敏。不過，過量使用咖啡因，刺激效應就會過強，導致緊張、焦慮和失眠。

 

    可卡因（cocaine）和安非他明（am-phetamine）就沒有咖啡因這麼“溫和”了。它們以另一種機制影響大腦功能，卻會產生類似效果。大腦中，多巴胺、5-羥色胺等神經遞質的釋放，會使人產生愉悅的感覺，而攝入可卡因或安非他明會促使大腦釋放這些神經遞質，使人心情愉快，反應靈敏、精力充沛。

 

    雖然聽起來不錯，但可卡因和安非他明都極易讓人上癮，如果攝入過多，就會引起精神疾病或戒斷症（withdrawal）。當然，如果攝取劑量過高，還會導致使用者死亡。

 

　　前沿研究

    毫無疑問，大量攝入咖啡因後果將不堪設想（輕則易怒，重則死亡），但是小劑量或中劑量卻能提升智力，儘管作用機制尚未知曉。

 

    有研究表明，喝兩杯咖啡能增強短時記憶，縮短反應時間。功能性磁共振成像（functional MRI，fMRI）結果也顯示，在服用咖啡因的自願者的大腦中，與注意力相對應的腦區明顯更為活躍。有研究表明，咖啡因還能延緩老年婦女記憶力衰退。

 

    你知道嗎？

    我們攝入的咖啡因有3/4來自咖啡，因此每天不要喝太多咖啡。100杯咖啡中就含有約10克咖啡因，這樣的劑量足以引發致命的併發症。

 

   　　方法四：音樂

    當你在聽皇后樂隊的精選集時，聽覺皮層正在處理音樂的各個組成元素：音量、音調、音色、旋律和節奏。不過，音樂作用於大腦後，不僅能讓你聽到聲音，還能啟動獎賞中心，抑制杏仁核的活性，緩解恐懼等消極情緒。

 

    一項廣為人知的研究認為，聽莫札特的音樂能提高認知能力，結果世界各地的父母都跑去為孩子購買古典樂CD。直到現在，仍有很多人認可“莫札特效應”，但當初的研究結果已經不那麼令人信服了。音樂對智力水準的提升其實很有限，作用時間也很短。然而，音樂確實能使人產生某種共鳴，從而緩解焦慮和失眠、降低血壓、減輕癡呆症患者的痛苦，並且有利於新生兒生長。

 

    音樂訓練能改變大腦結構。音樂家的運動皮層、小腦 （cerebellum）和胼胝體（corpus callosum，連接左右大腦半球的組織）比普通人更發達。絃樂器演奏家的大腦中，控制手指的那部分感覺皮層比其他人更多。音樂訓練究竟能否令人更聰明？目前仍無定論。然而一些研究證實，音樂課能夠提高小孩子的空間能力（spatial ability）。

 

　　前沿研究

    上音樂課，接受音樂訓練，能讓小孩的腦幹對人聲更敏感。最近一項研究顯示，腦幹與最基本的聲音編碼有關，就算沒有音樂天賦，多聽音樂也能改善腦幹結構。

 

    全世界的小孩都振作起來吧，“音盲”也沒有關係！就像要多吃蔬菜一樣，多聽音樂對你們有好處。

 

　　你知道嗎？

    ·不用聽，僅在腦海中想像一首歌的旋律，就能啟動聽覺皮層；不用看，僅僅想像一段樂譜，就能啟動視覺皮層。

 

    ·“對牛彈琴”的意外收穫：古典、舒緩的音樂可以提高奶牛的產奶量。

 

方法五：冥想

    別再揪住蘋果不放了。如果你相信科學研究，那麼每天練習一次瑜伽也能讓你遠離醫生。冥想（即沉思並放鬆）似乎有助於緩解焦慮症、高血壓、哮喘、失眠、糖尿病、抑鬱症等各種病症，還能減輕疼痛，甚至改善皮膚狀況。長期冥想的人稱，他們感覺更加輕鬆自在，更具創造力。

 

    研究人員通過觀察大腦成像圖，發現冥想確實能改變大腦結構。一般說來，腦細胞會在不同的時間放電，但在冥想時，它們似乎會同步放電。在經常冥想的人的大腦中，與積極情緒有關的左側前額葉顯得非常活躍。而且該腦區越活躍，免疫功能就越強。

 

    冥想能使大腦皮層變厚，尤其與注意力和感覺相關的區域。不過，皮層厚度的增加似乎並非因為大腦生成了新的神經元，而是神經元間的聯繫更緊密，支持性神經元增多，這一區域的血管也增粗了。

 

　　前沿研究

    冥想有助於人們集中注意力，提高處理認知任務的能力。研究人員歷時三個月，訓練自願者練習內觀禪修（Vipassana meditation），使他們更容易集中精神。

 

    實驗中，自願者需要在一系列字母中挑出隨機跳入的數字。經過冥想訓練的人，能更輕鬆而準確地找出螢幕上一閃而過的數字。

    你知道嗎？

 

    ·自願者中也包括一些僧人，他們的冥想時間都超過了10,000小時，也就是一年多。

 

來源：《環球科學》撰文 Emily Anthes      翻譯 馮澤君

http://news.xinhuanet.com/tech/2009-05/15/content_11377772.htm