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我们的大脑是如何工作和学习的?(上)

作者:读裁者黄远辉

我们的大脑是如何工作和学习的?(上)

作者:读裁者黄远辉,专注人文历史,质量标准,知识产权

推荐阅读书单:《减压脑科学》《考试脑科学》《认识脑电波》《怪诞脑科学》《大脑的一天》《费曼学习法》《认知觉醒》

我们的大脑是如何工作和学习的?(上)
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一、减压脑科学

《减压脑科学》《考试脑科学》都是日本人写的书,两本书都是讲脑科学的,可以结合着来读,樊登读书会对这两本都进行过解读。日本人写的书有一个特点,就是非常简洁、易读,实操性强。

《减压脑科学》的作者是日本著名的脑科学家有田秀穗,被誉为“日本血清素研究第一人”。她在这本书的开篇就明确告诉大家,人的压力是无法消失的。

她将压力分为两种,一是身体压力,二是精神压力。身体的压力是来自身体上的各种反应所带来的一种压力,比如咽喉痛、胃痛、背痛、皮肤溃烂等。精神压力是来自精神上的各种反应所带来的一种压力,比如长时间得不到升职加薪,夫妻关系紧张,孩子成绩不好焦虑、抑郁症等。作者认为,身体压力和精神压力,最终都会反映在大脑上,说到底都是脑压力。

我们先来看书中提到的一个实验。20世纪30年代,加拿大生理学家汉斯·塞尔耶首先将压力的概念运用于生物医学领域。塞尔耶通过研究老鼠发现,人对压力环境有着相当一致的生理反应,后来他提出了著名的“压力与适应学说”,因此被誉为压力理论之父。

塞尔耶做过一个著名的老鼠压力测试实验,就是用电极反复电击老鼠,最后这些老鼠都死了。经解剖发现,这些老鼠都出现三种状况:第一,胃溃疡;第二,胸腺和淋巴腺萎缩导致免疫力低下;第三,肾上腺皮质肥大。

塞尔耶认为,以上三种状况,在人压力很大的时候也会出现。当受到身体性压力时,身体某处会有什么样的反应,最终就会引起什么疾病,这就是所谓的“压力路径”。

所以,我们的大脑会通过一些机制来保护我们的身体。当压力持续存在时,脑下垂体就会产生一种叫作ACTH(即促肾上腺皮质激素)的荷尔蒙,它会刺激肾上腺皮质。具体的机制如下:

第一,从脑部的丘脑开始,然后经过大脑皮质或大脑边缘系统,到达丘脑下部室旁核(即压力中枢)。接收到“信息”的室旁核产生一种叫作CRH(促肾上腺皮质释放激素)的激素,其主要作用是促进腺垂体合成与释放ACTH。

第二,ACTH会刺激肾上腺皮质,引起肾上腺皮质肥大,促进皮质醇(即压力荷尔蒙)的分泌。大量分泌皮质醇,会引发高血压、糖尿病等疾病。

进化生物学告诉我们,短期的皮质醇上升对身体是一种保护,但如果长期处于压力状态下,皮质醇长期大量分泌,就会给大脑带来很多问题。

如果体内存在太多皮质醇,会迫使身体将大量葡萄糖或燃料优先传输到肌肉部分,因为要搏斗或逃跑。但相应地,大脑获得的养料就会减少,长期后果就是大脑学习、记忆、和压力控制相关的能力都会降低。

不仅如此,皮质醇过多还会导致神经元之间突触连接减少,引起大脑的萎缩,尤其是前额叶皮质的萎缩。前额叶皮质是掌管大脑注意力、决策制定和社交互动的部分,它的萎缩会直接导致我们难以集中精力,没有办法作有条理的决策,社交动力也会下降等。皮质醇水平长期较高的人,患老年痴呆的风险也比较高。

有田秀穗将压力路径分为两种:一种是“身体性压力路径”,指的是从丘脑下部通向下垂体;一种是“精神性压力路径”,指的是从丘脑下部通向脑干中缝核。

我们的大脑是如何工作和学习的?(上)

▲大脑结构图,图片来自网络

我们的大脑是如何工作和学习的?(上)

▲大脑功能区,图片来自网络

脑干位于大脑最深处,它的主要功能是维持个体生命。中缝核则位于脑干正中,内部有血清素能神经,能释放神经递质血清素,这与精神性疾病有密切的关联。

压力信息就是从丘脑下部传达到中缝核,因此减弱了血清素能神经所起的作用,然后就有了忧郁症和恐慌症的产生。可以说,血清素能神经是治疗压力的“特效药”,如果血清素能神经的作用减弱,那么就会引起精神性疾病。

实验发现,动物也会有精神性的压力。科学家电击一只老鼠,旁边的另外一只老鼠没有受电击,但是它每天都会看到同伴被电击得很痛苦。过了一段时间以后,科学家发现没被电击的老鼠也得了胃溃疡。

所以,压力是会传播的。《汉书·刑法志》:“古人有言:满堂而饮酒,有一人向隅而悲泣,则一堂皆为之不乐。”这就是我们为什么要传播正能量而不要散播负能量的生理学解释。

但是,人类和其他动物相比,有两类独有的压力:

第一类,因不快而产生的压力。最典型的就是路怒症。

第二类,因没有得到适当评价而产生的压力。比如我们在公司干了很多事,但是得不到上级领导的正面激励反馈,我们就会产生压力。

有田秀穗在书中提到,血清素是人类(包括其他动物)及其重要的压力调节激素。动物如果血清素能神经低迷,也会出现压力爆发的状况。科学家通过控制老鼠的血清素能神经分泌,发现当老鼠的血清素分泌变少以后,这些老鼠会变得更加残暴,会无缘无故攻击同伴。

那么,我们如何来调节身体内的血清素水平,从而消解压力呢?有田秀穗在书中提到两种方法:

一是进行韵律运动,比如深呼吸、打坐修禅(坐禅其实是一种呼吸韵律运动)、跳广场舞等,这些韵律运动会改善体内神经递质的分泌,帮助我们有效地产生血清素。

二是哭泣疗法,哭泣流眼泪也能够有效地调节人身体内的神经递质,流眼泪必须真情流露,不是演的,或者借助外力(比如辣椒、芥末、洋葱等)刺激的。

所有的这些变化,主要发生在大脑前运动区,前运动区是感受和消解压力的重要组织。有田秀穗将大脑分为“三大脑”:“同感脑”,“工作脑”,“学习脑”。

学习脑对应多巴胺能神经,对应无法得到快感产生的压力;

工作脑对应去甲肾上腺素能神经,对应身体性压力;

同感脑对应血清素能神经,对应无法得到他人适当评价的压力。

大脑各细胞之间传达信息的物质叫神经递质,多巴胺、血清素、去甲肾上腺素等都是神经递质。

“如果神经细胞是接力赛的参赛选手,那么神经递质就是那根接力棒。而神经细胞存在两种突起——轴索、树状突起。”

“神经细胞先从树状突起接收信息,然后将信息传送到使用电流信号神经冲动的轴索末端,神经冲动再到达轴索尖端放出神经递质,就将信息传递给了下一条神经。其中神经细胞的结合部分,叫作突触。血清素能神经的神经冲动是自发的、按照一定规律释放的,和其他神经的刺激没有关系。”

血清素能神经活动是由什么控制的?答案是睡眠和清醒之间的循环。血清素能神经基本工作原理如下:

“血清素能神经在大脑清醒的时候,以每秒2-3次的间隔频率持续不断地放出神经冲动。”

“但是当人进入睡眠状态后,频率就会放慢。而一旦进入深层睡眠后,血清素能神经就几乎不再放出神经冲动。等到了早上,大脑清醒后,血清素能神经又恢复了每秒2-3次的释放频率。”

抑郁症也跟血清素有关。有田秀穗说:“抑郁症分为两种:遗传基因本身引起血清素不足而导致的先天性抑郁症,以及生活习惯引起的血清素不足而导致的后天性抑郁症。”

“先天性抑郁症常见于家族遗传,其特有的症状是忧郁状态和焦躁状态反复出现。生活习惯引起的后天性抑郁症,目前在全世界都有增多的倾向。”

现在一种治疗抑郁症的药叫SSRI(Selective Serotonin Reuptake Inhibitor),一类新型的抗抑郁药品,学名是五羟色胺再摄取抑制剂,意为选择性5-羟色胺再摄取抑制剂。这种药其实就是选择性血清素再吸收抑制剂,用来抑制血清素运转体的活动,通过抑制血清素运转体的活动,来保证体内血清素含量的稳定,以此来治疗抑郁症。

有田秀穗认为,如果能够持续地激活血清素能神经,三个月就会开始产生变化,六个月的时候就可以出很明显的效果。具体做法如下:

第一,早上沐浴阳光30分钟;

第二,每天坚持做5-30分钟的韵律运动;

第三,血清素可以转化为褪黑素,治疗晚上失眠。

血清素可以治疗抑郁症,但是血清素不能够增强我们的免疫系统。想要提高免疫力怎么办?这就是需要哭泣疗法。

有田秀穗将眼泪也分为三种:基础分泌的眼泪;反射性的眼泪;动情之泪。

有田秀穗认为哭比笑的减压效果更好。“备受瞩目的笑也有激活免疫系统的效果,在医疗中采用这种疗法越来越多。笑和哭看起来是正好相反的,大笑时甚至会笑出眼泪,但这两者从脑功能来看,是相似的。让实验对象看有趣的视频内容,等他大笑的时候查看其前运动区的血流量,就会发现血流量增加了。但是,血流量和哭泣的时候相比,增加的程度相对较弱,时间也较短,数据没有哭泣的时候变化大。”

“哭泣时的混乱、紧张不安都得到了改善,而大笑时则出现了活力的大幅度增加。”

“同样可以解压,区别就在于:哭是爽快,笑是有精神。”

“根据实验结果得知,笑的解压效果和哭相比,要小得多。从免疫的激活程度来看,哭比笑的效果还是要大。当然,尽管哭泣的效果好,但笑比哭的时间短,身体上、精神上的负担都小一些,更适合每天轻松进行。”

有田秀穗建议大家一周哭一次。

所以,当压力很大的时候,我们不妨采取以下办法来应对:

第一,睡觉,让大脑皮质得到休息。这个原理除了这本书的作者提到的内容,我在《我们为什么要睡觉以及如何吃饭》一文中也有详细的介绍,欢迎大家关注回看。

第二,激活大脑皮质。当我们睡觉的时候,大脑发出的是α波,α波分为快波和慢波,我们睡觉的时候出现的是α慢波。冥想、打坐,可以帮助我们释放α快波。释迦牟尼用了6年时间,找到减压的方法,就是坐禅。

第三,流眼泪。

书中最后还讲到一个实验——拍背实验。当你去安抚一个哭泣的人,有节律地轻拍他(她)的背,脑科学专家监测发现,双方的血清素都得到了提升。所以,当你向别人表达善意、传递正能量的时候,既可以让别人感到幸福,自己也会感到幸福。

未完,请关注阅读后续内容……

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