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斯坦福教授 Huberman:如何实现心无旁骛,从而重塑大脑?ep.6

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Andrew Huberman 是在斯坦福大学任教的知名神经科学家,他的 Huberman Lab Podcast 是一独特且极具价值的播客系列,在英文互联网享有极高的知名度。播客中,他探讨并分享了许多关于睡眠、压力管理、学习、锻炼和营养等方面的知识与实用建议。Huberman 博士擅长用通俗易懂的语言深入浅出地解释复杂的科学概念,让每个人都能从这个播客中获益。截至目前,播客已更新近 200 期。

可即使这一播客系列是相当优秀的学习资源,由于其性质的原因,其内容有些过于口语化,显得拖沓、啰嗦,信噪比低。为了向更多人传播英文世界的优质内容,Thoughts Memo 汉化组启动了 Huberman Podcast 笔记工程。原 90 分钟左右的播客会被浓缩为一篇篇简短的文章,剔除重复、无意义的部分,将播客的精华保留下来,并用汉语文本的形式呈现。

大家在点收藏的同时,别忘了点个赞支持我们。

作者:照华堂

原标题:How to Focus to Change Your Brain


1 什么是神经可塑性?

神经可塑性(neuroplasticity 或neural plasticity)指的是大脑和神经系统改变自身的能力。 「实现神经可塑性」就是「让大脑神经发生改变」。 我们的神经可塑性非常重要,它使得「改变思考方式、学习新事物、忘记痛苦经历、提升自己」成为可能。 我们的神经系统为改变而生,为学习而生。

1.1 神经可塑性的不同表现

1.1.1 发育可塑性

婴儿的神经系统虽然广泛连接,但毫无作用。 随着我们成熟,从生命的第一天到 10 岁、20 岁、30 岁,在此期间特定的连接变得更牢固,而其他连接则消失。 从我们出生到大约 25 岁期间,神经可塑性主要通过「除去与我们目标不符的连接,并大大加强与强烈体验相关的连接」来进行优化,这使我们能够走路、说话、做数学等。这就是发育可塑性(developmental plasticity)。

所谓一次性学习,就是我们经历某件事一次,然后我们的神经系统会因那次经历而永久改变。年轻时,某些积极和消极的事件会以非常戏剧性的方式,「一劳永逸」般深深地刻在我们的神经系统中。 年轻人的一大天赋就是:可以通过几乎完全被动的经历来学习。我们并不需要过分专注就能学到新东西。

补充说明:神经系统中包括不具有可塑性的部分
神经系统中另有一些部分不具有可塑性。这些部分的连接方式决定了它们很难发生变化,这包括了那些控制心跳、呼吸和消化的部分。 感谢上天,你永远都不想去担心你的心脏会不会跳动,你会不会继续呼吸,或者你能否消化食物。

1.1.2 25 岁是一个临界点

在大约 25 岁左右(误差一两年),神经系统的一切都发生了变化。25 岁之后,要想促使我们的神经系统发生变化,并将这种变化保留,我们需要采用一整套完全不同的方法。这些过程是有门槛的。也就是说,你不能随意决定改变你的大脑。

补充说明:为什么 25 岁以后改变神经系统变得费劲了?
儿童神经系统的特点是变化,它渴望改变。整个神经系统,从「大脑中不断流动的化学物质」到「神经元之间的大量空间」都在不断变化。 在发育早期,神经元之间有很多空间供神经元自由移动,从而可以轻松地移除一些连接,保留其他连接。 随着我们变老,所谓的细胞外空间实际上被称为「细胞外基质」和「胶质细胞」的物质填充,就像在岩石之间倒混凝土一样。当这种情况发生了,改变已有连接就变得更加困难。

1.2 神经系统如何改变自身?

1.2.1 通过增加与失去神经元

事实是,在青春期之后,也就是在 14 或 15 岁之后,人类的大脑和神经系统就几乎不再增加新的神经元。 一些论文表明,如果成年大脑中确实有新神经元添加,那么新神经元的数量可以说是微乎其微。所以,基本上,我们不会得到新神经元,出生后我们的神经元就够用了。 随着我们变老,大脑中某些功能开始减退时,我们会失去神经元。

1.2.2 通过加强和移除连接

神经回路可以加强既有连接(即神经元之间的突触),从而增加新的记忆、新的能力和新的认知功能。被加强后的神经连接更可靠,更活跃。

我们也能移除连接。移除连接对于渡过伤悲与抚平创伤至关重要。

所以,尽管我们无法大量添加新神经元,我们仍然可以改变我们的神经系统。

1.2.3 通过「拆东墙补西壁」

如果有人从出生时就失明、失聪,或者有四肢发育障碍,例如有残肢而非完整的四肢和功能正常的手,他们的大脑会呈现出他们残缺的身体结构,而非正常的身体结构。 大脑,特别是新皮层(neocortex),存在的目的就是记录我们的个人经历,新皮层的「使命」就是成为一张个性化(customized)的经验地图。

有人由于基因突变出生时没有鼻子,大脑中也没有任何嗅觉结构,因此他们无法闻到气味。在这种情况下,那些通常负责嗅觉的大脑区域会被其他如触觉、听觉和视觉相关的大脑区域所取代。 盲人拥有绝对音感的比例要高得多。因为盲人的视觉皮层被取代了,他们的听觉敏锐度和触觉敏锐度就更优秀。这意味着他们可以用手指去感知事物,也可以通过听觉去感知那些正常视力的人无法察觉的东西。

在生命的任何阶段,我们都可以通过感觉器官的缺陷和损伤,即「拆东墙补西壁」来获得神经可塑性。

1.2.4 明确目标是神经系统改变的前提

认识实际上是神经可塑性的第一步,在情感和学习方面都是如此。我们必须确切知道我们想改变什么。 当我们有意识地想改变,哪怕只是想有所改变,大脑中会释放出特定的化学物质以通知神经系统:「要关注这个,因为这正是我想要改变的方向」,从而「加强/削弱特定连接」,进而改变神经系统。

1.2.5 早期发育阶段的神经可塑性

在早期发育阶段存在一个关键时期,在这个时期中,如果得不到清晰的视觉,视觉大脑就会根据既有条件完全重塑自身。具体来说,如果将原本视觉正常的儿童封闭一只眼睛,视觉大脑会变成完全只对睁着的那只眼睛产生反应,而闭上的那只眼睛在视觉大脑的表征(representation)则会被挤占。

其他感官也有类似的情形。有实验发现,如果在早期发育阶段将两个手指贴在一起,使得它们不能独立移动,那么这两个手指在大脑中的表征(representation)会融为一体,以至于人们实际上无法分辨出这两个手指各自的运动和感觉。

每个人的大脑都是一个「根据经验形成的,个性化的(customized)外部世界地图」。大脑会测量我们身体各个部位的活动量,我们的五官四肢等等的所有输入都在大脑中争夺空间。这一点至关重要。因为它意味着,如果我们想在成年后改变神经系统,我们需要考虑的不仅仅是我们想要获得什么,还有我们想要放弃什么。我们实际上无法在不移除其他东西的情况下增加新的连接。

1.2.6 成人的神经可塑性

成人的大脑也具有很强的可塑性,只要满足一定的条件,成人的大脑是可以改变的。你非常在乎的经历会开启可塑性,且可塑性只会对那种特定的经历开启。

为什么呢?答案是神经化学。当我们认真的时候,大脑中的多个部位会释放两种「神经调质(也称神经调节剂,neuromodulators)」:肾上腺素和乙酰胆碱。它们会突出那些有可能发生改变的神经回路,这是变化发生所必须推开的第一扇门。

大脑中肾上腺素和乙酰胆碱被释放时,无论你正在专注于什么,大脑的特定区域会形成表征(representation),使你的神经系统发生改变。这样,你就能在一次尝试中实现快速而大量的学习。。

2 利用神经可塑性改变大脑

你可以通过各种方式监控/改变神经系统,包括脑机接口(brain machine interface)、药理学(pharmacology)、行为实践(behavioral practices)等。 实践中,通常可以将行为实践与药理学结合起来。

2.1 提高警觉性

要想要通过学习改变大脑,首先,你需要提高自己的警觉性(注:警觉性即 alertness,「警觉性高」可以理解为一种精神清醒,机警敏锐的状态)。 肾上腺素会让你更「警觉」,甚至会感到些许不安。

2.1.1 睡眠

你专注警觉的能力,深入思考的能力与你的睡眠质量是成正比的。关于睡眠,请参考本系列的第二、三、四、五集。

2.1.2 找到改变的理由

在已经「驾驭睡眠」的基础上,有很多方法可以提升警觉性。人们常用的一些心理技巧可能都很有用,比如做出公开承诺、利用责任感或羞耻感(不瘦十斤不改头像这类),或者向他人支付金钱(在群里先交费 50 元,一月内不跑够 50 公里就拿不回这笔钱这类),或者出于对他人的爱或敬意、为孩子树立榜样,等等。

无论是出于爱或恨,还是出于愤怒或恐惧而寻求改变,对于大脑而言都不重要。所有这些情绪都会促进自主神经的兴奋和肾上腺素的释放,从而使你变得更「警觉」。

所以,要保持改变的动力,关键是找到多重理由,既可以包括实现特定目标带来的积极激情,也可以包括未达成目标可能引起的负面情绪(如恐惧和羞愧),以维持警觉和专注。

2.1.3 多巴胺陷阱

有一种建议是:在实现目标之前,不要向别人说出你的目标。 当我们完成某事时,多巴胺会给我们带来满足感。同时,我们也希望在努力实现目标的过程中享受多巴胺带来的各种积极效果。 但是,如果仅仅通过别人的认可就能让你获得大量多巴胺的话,你可能就不会去追求完成成就本身所带来的多巴胺奖赏了。

2.1.4 药理学

咖啡因

咖啡因是最常见的能够提高警觉性的物质,它可以增加肾上腺素的水平。其原理是,咖啡因能减少一种让我们感到困倦的分子——腺苷(adenosine)。

在保证晚上还能睡着的前提下,摄入适量的咖啡因是相对安全的。

阿德拉

阿德拉(Adderall)这种药会增加来自蓝斑的肾上腺素释放,唤醒大脑。必须指出,阿德拉增强的是警觉性,它不影响乙酰胆碱系统,所以不提高专注力。

注意:

  1. 阿德拉在某些临床综合症(比如注意力缺陷)的治疗中应用广泛。然而,对许多人来说阿德拉可能会导致成瘾,它现在已被广泛滥用。

  2. 在阿德拉的帮助下学习,并不能保证之后不论是否服用阿德拉都能做到高表现。

2.2 提高注意力

2.2.1 药理学

能够增加乙酰胆碱的物质包括来自各种来源的尼古丁(nicotine)、 alpha-GPC 或胆碱(choline)等等。 我建议你访问 http://examine.com 网站,搜索乙酰胆碱(acetylcholine),它会列出一系列与之相关的补剂及它们的潜在危险。

乙酰胆碱会带来专注。我们不仅可以通过药物来增加乙酰胆碱,还可以通过行为。因此,我并不建议你使用补剂,但如果你打算尝试,你要非常小心,以免造成过度依赖。 因为可塑性的本质是:创造一个与一天中其他时间不同的,专注的窗口期。这将在你的大脑中留下印记,为可塑性的潜力铺路。

2.2.2 视觉聚焦

提高注意力的最好方法是:利用你与生俱来的注意力机制。大脑的专注力与我们的视觉系统关系密切,眼镜紧盯着一点,可以让我们的精神也专注于一点。

当我们聚焦视线,盯着视野中心时,视野中心区域的「像素密度」要远高于周围。此时,大脑不再总览整个视觉范围,而是专注于一个小的「视觉图像锥」,这个「视觉图像锥」具有更高的清晰度和分辨率。你越能保持这个「视觉图像锥」,就越能保持注意力。

对于视力正常的人,练习「将视线锚定在视觉焦点上」是培养深入而持久的专注力的关键。视觉聚焦时,我们不仅仅是缩小了视野,还激活了我们脑干中的一组神经元,这些神经元触发了去甲肾上腺素、肾上腺素和乙酰胆碱的释放。

练习指南

你可以通过减少眨眼次数和将视线集中于某个特定位置来保持视觉聚焦。

  1. 集中视线于某个特定位置:花费 60 到 120 秒的时间,将目光集中在屏幕上的一个小窗口上,即只盯着屏幕上的特定位置。 这不仅可以提高你对这个位置的视觉敏锐度,还能增加大脑中某几个区域的活动。视觉图像越清晰,你越能持续地凝视这个位置,你的注意力水平就会越高。

  2. 减少眨眼次数:可以自主练习,或者和人比赛。在做集中视线练习时也可以顺便减少眨眼。其原理是:眨眼会刷新我们对时间和空间的感知。人在非常警觉时眼睛会睁大,而在疲劳时,眨眼会更频繁。 当然,人不能不眨眼,因为眨眼能润滑眼睛,避免眼睛干涩。所以,在不会引起不适的情况下适度减少眨眼次数即可。 顺便一提,练习时你盯着的地方到你的眼睛之间的距离,最好与工作时的距离等长。精确地调整并实现这一点,可以达到最好的注意力训练效果。

2.2.3 听觉聚焦

闭上眼睛是让听觉专注的最佳方式之一。低视力或无视力人士专注力更强,音高辨识能力更好,就是因为看不见。用盲文阅读的人利用手指来帮助集中注意力。

补充说明:为什么让听众直视你的眼睛不是一个好办法?
如果有人在认真倾听,请不要要求他们在听你说话的同时,还要直视你。实际上,这是让人倾听你的最糟糕方式之一。(Big relief!)
因为这样的话,他们会看到你的嘴巴在动,注意力被吸引,视觉系统就会占据主导。此时,他们并不清楚你在说什么,只能意识到自己内心的声音。

2.3 专注的时长

典型的学习时间应该是一次 90 分钟,其中包括 5 到 10 分钟的热身期。在热身期间,注意力没有完全集中是正常的。在快结束时跑神也是正常的。但在中间有大概一个小时左右,你能够保持集中注意力。

在专注期间要尽量排除各种干扰因素,比如网络、手机等等。此外,你仍然会时不时走神,你得不断地把注意力拉回来。当你的注意力开始游移/视线开始离开时,你要努力将视觉焦点保持在你正在学习的事物上。

你应该积极感受你在一天中的哪个/哪些时段最清醒。在那段时间内学习特定事物时,会给你带来优势。通常来说,人醒来后会有一个清醒的 90 分钟。

虽然一些人通过专门训练可以做到一天中进行多达三四次 90 分钟的学习,但没有人能一直保持专注。所以你不必追求在一天中保持过长时间的专注,利用好你可以保持专注的那些时间段即可。

2.4 休息

安排充分而合理的休息对于神经可塑性极为重要。因为神经可塑性不是在清醒状态下发生,而是在睡眠中发生

2.4.1 深度睡眠

掌握好睡眠对于巩固学习成果至关重要。

假设你在一天中做了一次或几次约 90 分钟的集中深入学习,那么大脑中乙酰胆碱的释放会「标记」那些「需要改变的突触」,使他们更容易改变。 在那之后的当晚以及随后的几个晚上,当你睡着时,那些被乙酰胆碱标记的神经回路会得到加强,而其他的则会消失。这意味着,在几天或一周后,当你醒来时,你将永远掌握这些所学,除非你经历某种过程来主动遗忘它。

假如在某天的学习后,你当晚的睡眠质量很差,也不用过于担心。只要你能在随后的某个晚上睡好,那些学习的内容还是会被巩固下来。 但如果你始终得不到深度睡眠,你就不能保留你的学习成果了。

2.4.2 非睡眠深度休息

通过非睡眠深度休息(Non Sleep Deep Rest,简称 NSDR)或简短的小睡(少于 90 分钟),你可以加速学习过程。

有研究表明,如果让人们在进行有挑战性的学习任务后立刻进行一次 20 分钟的 NSDR 或者小憩一会儿,那么他们的学习效率会显著提高。

2.4.3 放松思想

在经过一段刻意专注的学习之后,停止有条理的思考,让思绪自由漂流,你可以更好地恢复。这可以有效地加速和深化学习。

当我们走路、跑步或骑自行车时,周围的景物在视网膜上快速流过,我们的目光不会盯在一个地方。这时,大脑中产生警觉性的区域会被关闭。这也相当于一种 NSDR。所以,我不建议你在跑步或骑行放松时听有声书或播客。


系列目录:Thoughts Memo:全网首发:Huberman Lab Podcast 全系列笔记(持续更新)


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