你的大脑在做折纸

学习新东西时大脑会发生什么?
2020年1月14日

采访

邓肯·阿斯特尔,剑桥大学

CONNECTIONS_BRAIN

人脑的轮廓,充满了像血管或神经一样的连接。

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当你学习像折纸这样的东西时,你的大脑在想什么?邓肯·阿斯特尔就职于剑桥大学神经科学系,他与克里斯·史密斯和亚当·墨菲一起解释了关于大脑的一切……

邓肯:首先要说的是,当你使用记忆这个词的时候,你可能有很多不同的意思。所以你可能是说,我之前把车停在哪了?这是一种记忆。但这是一种非常不同的记忆:它是内隐记忆。我们知道它和外显记忆是完全不同的,因为即使是失忆的人——通常是由于大脑损伤,所以他们失去了建立新的外显记忆的能力——他们仍然可以学习非常复杂的技能,比如折纸。

克里斯:所以如果我找一个没有能力创造新记忆的人,然后我问他们,“你刚刚做了什么”,他们会不知道;但他们会有某种潜在的折叠纸的运动记忆吗?

邓肯:没错。有一些很好的研究表明每次病人回来参加下一次训练时,他们对之前的任何训练都没有明确的记忆,但他们在任务中的表现表明他们正在逐渐好转。就像你对一个没有失忆症的人所期望的那样。

克里斯:大脑是如何储存记忆的?不管是我停车的地方,还是折叠纸张的一系列新的运动。

邓肯:在你的眼睛后面,深埋着一个叫做海马体的结构,它周围有很多大脑结构。我们知道这种结构对外显记忆非常重要。因此,如果它受损,很可能会损害你形成新的外显记忆的能力。但我们知道这对于学习像折纸这样的高阶技能是没有必要的。所以如果你想到大脑,想想亚当的大脑,它可能包含大约一千亿个神经元或脑细胞。它们专门做不同的事情。所以会有一些专门用于计划,注意力,旋转精神对象和精细运动技能。如果你能长时间训练一个人完成一项复杂的任务,比如折纸,那么大脑就会开始以一种更强的方式将这些脑细胞连接起来。

亚当-现在我知道,对于我练习过的大多数模型,我仍然需要在我面前的说明,但像日本鹤这样的模型,我可以不需要思考就能做到。就像我的手在做一样。这是怎么回事?比如肌肉记忆?

邓肯:如果你想想你的耳朵在哪里,你要在耳朵和头顶之间画一条线,你会在所谓的“马达带”上画一条线。这是大脑中对精细运动控制非常重要的部分。例如,所有控制你的手指的脑细胞,都可以在这里找到。但是它们与它们前面的区域,叫做运动前皮层,以及它们后面的顶叶的许多区域相连,顶叶对于思考空间关系非常重要。我们知道,如果你训练一个人做一些像折纸这样的事情,当他们做得更好的时候,这些区域会变得更密集,所以它们会产生新的突触或新的连接其他脑细胞的关节;它们会更好地连接起来,所以你的白质会增加,白质是大脑电缆周围的绝缘体。本质上,当你成为折纸大师时,这些区域就会更加紧密地连接在一起这样它们就能更好地交流信息。

亚当:好了,现在我可以折东西了,比如纸、鸟和乌龟。这能在别的地方帮到我吗?我会因为知道如何折鸟而成为一个更好的吉他手吗?

邓肯:百万美元的问题。所以现在有一门新兴的大脑训练科学。它仍处于早期阶段,但我们和其他一些人已经证明,在训练的过程中,你可以逐渐改变大脑中完成任务所需的这些不同部分之间的联系;这种改进会推广到其他方面,但通常不会推广到很远。举个例子,它可以从做一只鹤推广到做一只乌龟,但它可能不能推广到弹吉他。有一项研究表明,有数学问题的孩子,例如,他们确实对折纸干预有积极的反应。但就像这个领域的许多研究一样,细节决定成败,你知道,在这个研究中没有对照组,而且这个组非常小。

Chris -我读过一项研究,我记得是在不久前的《自然神经科学》上,研究的是人们被展示如何向篮筐扔篮球。他们做这项研究的方式是,他们让普通大众和篮球教练看投球时,球从投球者手中离开的镜头,他们被问到,“球进了吗?”他们还研究了第三组职业篮球运动员。他们观察手部的小肌肉,观察电活动。他们发现,尽管篮球教练非常擅长篮球,但他们的预测能力并不比普通大众强。“球能进吗?”但是专业人士真的非常非常擅长做这个。但是当他们观察他们是如何做的时候,在手中的肌肉中有活动,他们会用它来投掷。这几乎就像他们在自己的大脑中映射他们所看到的东西,假装他们是篮球场上的投球者。这使他们能够非常准确地预测球是否会进。

邓肯-是的。我们所知道的运动前皮层区域是关于复杂运动排序的,它与涉及心理意象的区域高度重叠。因此,按理说,你越能将该区域与实际的运动皮层同步…这两件事是相辅相成的。举个例子,当你在学习一项复杂的运动,比如网球或赛艇,你的教练通常会让你看别人做得非常非常好。事实上,这对你的能力有非常有益的影响,因为它加强了这些联系。

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