在神經(jīng)可塑性和神經(jīng)元新生中最重要的角色之一是被稱為腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的物質(zhì),它隸屬增強(qiáng)腦細(xì)胞的蛋白質(zhì)家族。有證據(jù)顯示,腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子是用來(lái)幫助構(gòu)造、培育和維持“細(xì)胞電路”的基本構(gòu)成的。這是今天神經(jīng)科學(xué)研究最熱門(mén)的領(lǐng)域之一,描述其神奇功能的文章已達(dá)千篇以上。因?yàn)楫?dāng)它被應(yīng)用于細(xì)胞上時(shí),促進(jìn)了細(xì)胞的發(fā)育,所以一度被很多人稱為“神奇的成長(zhǎng)”。當(dāng)研究人員把腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子噴灑到培養(yǎng)皿中的神經(jīng)元上時(shí),效果立竿見(jiàn)影。那些神經(jīng)元長(zhǎng)出了新的分支,這與它們?cè)谶M(jìn)行學(xué)習(xí)和發(fā)育期間的表現(xiàn)幾乎一模一樣。
腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子有多種方式展現(xiàn)它的神奇一面。它可以在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用,可以使能夠增加蛋白質(zhì)、血清素甚至更多腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子分泌的基因活躍起來(lái)。它與突觸的受體緊緊地結(jié)合在一起,產(chǎn)生提高電壓的離子流,并反過(guò)來(lái)強(qiáng)化神經(jīng)元之間的連接。總之,腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子能夠防止神經(jīng)元受損傷死亡,促進(jìn)它們的成長(zhǎng)并增強(qiáng)它們的活力。腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子是被谷氨酸間接激活的,并使大腦內(nèi)部抗氧化物和保護(hù)性蛋白得以增多。它刺激長(zhǎng)時(shí)程增益的產(chǎn)生,而長(zhǎng)時(shí)程增益是神經(jīng)可塑性的基礎(chǔ)。
長(zhǎng)時(shí)程增益和腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子攜手并進(jìn)。研究過(guò)多種動(dòng)物大腦的研究人員已經(jīng)揭示,通過(guò)學(xué)習(xí)刺激長(zhǎng)時(shí)程增益,可以提高腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的水平。當(dāng)研究人員從大腦中去除腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子后,大腦也喪失了長(zhǎng)時(shí)程增益的能力。
使用會(huì)加強(qiáng)聯(lián)系,不使用則會(huì)削弱它們之間的連接。那些不能通過(guò)聯(lián)系而得到加強(qiáng)的舊連接將逐漸消失。
長(zhǎng)時(shí)程增益機(jī)制旨在加強(qiáng)神經(jīng)元之間的聯(lián)系,以便你保存記憶。就像大腦需要長(zhǎng)時(shí)程增益機(jī)制一樣,它也需要一些可以幫助它忘記的機(jī)制。有一個(gè)被稱為長(zhǎng)時(shí)程抑制的過(guò)程可以在摒棄壞習(xí)慣方面助你一臂之力。長(zhǎng)時(shí)程抑制中的抑制與抑郁的情緒狀態(tài)沒(méi)有任何關(guān)系。長(zhǎng)時(shí)程抑制幫助你減弱那些支持壞習(xí)慣的神經(jīng)元之間的連接。舊連接的弱化讓你得到更多有效的神經(jīng)元,以用于你借助長(zhǎng)時(shí)程增益建立起新連接。
為了理解這一原則,設(shè)想一下你學(xué)習(xí)語(yǔ)言的年齡是否影響你說(shuō)話的口音。如果你在20歲時(shí)學(xué)習(xí)一種新的語(yǔ)言,在說(shuō)新語(yǔ)言時(shí),你帶有第一種語(yǔ)言口音的可能性會(huì)相當(dāng)大。然而,如果你在9歲時(shí)學(xué)習(xí)一種新語(yǔ)言,你說(shuō)話可能不會(huì)摻雜第一種語(yǔ)言的口音。作為一個(gè)成年人,學(xué)習(xí)一種新語(yǔ)言,在你嘗試發(fā)出一個(gè)與原語(yǔ)言不同而又有聯(lián)系的聲音時(shí),總是連接起來(lái)以產(chǎn)生特殊發(fā)聲的神經(jīng)元就會(huì)試圖同時(shí)激發(fā)。
你與同你口音不同的人交談得越多,你就越有機(jī)會(huì)弱化你的口音。例如,我的爸爸和媽媽都在波士頓長(zhǎng)大,在我出生幾年之后,我們?nèi)野岬搅宋鞑?。在他們與從全美國(guó)搬來(lái)的人以及本地人說(shuō)話的過(guò)程中,我的父母逐漸沒(méi)有了波士頓口音。
當(dāng)你形成了新的觀念或者擁有了新的認(rèn)識(shí),你的大腦就會(huì)發(fā)生變化,這個(gè)變化速度遠(yuǎn)比你學(xué)習(xí)新語(yǔ)言或失去原來(lái)口音的速度更快。大腦的某些部分在快速收集信息方面相當(dāng)有天賦,因此,一件事情你不用仔細(xì)考慮幾小時(shí)或一天就能作出決定。
梭形細(xì)胞或梭形神經(jīng)元的發(fā)現(xiàn)使得人類瞬間作出有效決策的能力受到了關(guān)注。人們?cè)诖竽X中名為扣帶回皮層的那一部位發(fā)現(xiàn)了大量的梭形神經(jīng)元。這些神經(jīng)元有能力將分散的信息快速、有效地連接起來(lái),在其他物種中還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這種連接方式。梭形神經(jīng)元在你的思想和情緒之間搭建了一個(gè)獨(dú)特的界面。同樣,它們幫助你提高保持持續(xù)注意力和自我控制的能力,讓你在情緒激動(dòng)的情況下靈活做出快速且復(fù)雜的、能夠解決問(wèn)題的決策。
然而,如果共事的梭形神經(jīng)元的數(shù)量太少,它們也不具有魔力。換句話說(shuō),你必須通過(guò)學(xué)習(xí)新的信息和形成新的才能為你的大腦重塑打下基礎(chǔ)。通過(guò)整合來(lái)自你已經(jīng)構(gòu)建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息才能獲得瞬間決策能力和洞察力。