171211刻意练习-大脑的适应能力

本书导语:天才真的存在吗?

大脑具有适应能力,大脑的神经元连接并不是固化不变的,如果有持续的外界刺激,大脑可以建立新的神经连接,新的神经元也可以生长。

在这本书中,我们将首先强调一个观点:大脑具有适应性,适当的训练能够帮助我们创造新的潜力。与此同时,简单的努力并不能显著地提高能力,我们必须更聪明地去努力。作者及其同事通过研究发现,在任何一个领域,若要显著提高水平,都必须遵循一套普遍原则,叫做“刻意练习”(deliberate practice)。

今日导读

在导语中我们已经提到,大脑具有适应能力。事实上,我们的一切思维活动都依赖大脑,而大脑能对行为作出响应,是练习能够起作用的基础前提。鉴于这一生理基础如此重要,本章将不吝笔墨,详细描述大脑的适应能力。

当然在此之前,我们还要讲一个故事,为你介绍一位将伴随我们全书的朋友——史蒂夫。

史蒂夫的强大记忆能力

在讲述科学家的理论之前,我们必须先区分两个概念:短时记忆与长时记忆。简单来说,我们可以想象大脑中有一些存储记忆的“仓库”,长时记忆指的是你“记住了”的东西长时间存储的仓库,这些东西有如家庭地址、自己的电话号码、李白的静夜思……短时记忆则指的是你“正试图记住”的东西的临时仓库。

科学家认为,我们的大脑临时存储信息的容量非常有限(临时仓库很小),通常在7个单位左右。如果用很快的速度向史蒂夫念数字,迫使他只能使用短时记忆,那么他最多记住9个数字是不足为奇的。

运动、音乐或者其他任何领域的人才,都通过发挥人类身体和大脑的适应能力,通过强大有效的练习来提升技能,攀登到不可思议的高度。

只有单纯的持续练习是不够的,在谈论刻意练习前,我们先聊一聊人们能够不断提高技能水平的背后,有着什么样的生理原因。

伦敦司机的大脑

如果你喜欢健身,那么你可以通过称体重、测量体脂率或者直接照镜子来观察自己的变化。但如果你想要提高自己某项脑力技能,比如学习一门外语,你能观察到大脑的变化吗?这不太容易。你只能通过一些外在的表现,比如能记住多少单词、能听懂多少听力来判断进度。

现在越来越多的研究表明,大脑的结构和运行方式,都会因不同的心理训练而变化。

神经系统科学家马圭尔对伦敦司机做了一系列深入研究,发现大脑就像肌肉,越锻炼越强大。

通过考核的司机的海马体后部,明显大于其他两组人。作者认为,密集的训练使得大脑中与空间导航有关的海马体后部发生了变化。就好像充分的锻炼能够增加肌肉一样,海马体后部也发生了“膨胀”。

大脑拥有无限的适应能力

一个人一旦成年,他大脑中的神经元连接就已经固定了,学习所起到的效果只是强化其中一部分连接,但整个大脑的神经网络是不变的。

当对某件事的刻意练习足够多时,大脑甚至会改变相关神经元的用途来帮助完成这件事。盲文阅读者,借助三根手指来阅读:食指辨识单个字母对应的点,中指判断字母之间的空间,无名指帮助定位行数。对一般人来讲,三根手指由大脑的不同部位控制,因此当手指被扎时,我们不必看就知道被扎的是哪根手指,以及扎人的是钉子还是铅笔尖。但由于这些熟练的盲文阅读者每天用数小时触摸盲文,研究者发现他们大脑中专门负责这三根手指的部位都增大许多,最后甚至都重叠起来了。他们这三个指头的触觉无比灵敏,能分辨极其细微的触碰,却经常无法区分是哪个手指被碰到。

一些对失聪者的研究也得到了类似的结果,说明大脑的结构与功能不是固定不变的,大脑会响应人们特定的行为。因此,通过刻意练习来塑造大脑确实是可能的。

走出舒适区的重要性和三个细节

为什么人的身体和大脑具有如此强大的适应能力呢?原因非常有意思:人类本身从细胞到组织都在尽力保持稳定。身体作为一个系统,总在努力保持“体内平衡”,比如平稳的心率、稳定的血糖水平等。当我们运动时,肌肉纤维收缩,单个肌肉细胞从血液中获取的能量与氧气增多,心跳和呼吸加快以加强供血和供氧,身体中其他形式的能量转化进入血液中——这一套响应机制努力地保持着体内平衡。

当运动强度超过体内平衡机制能够维持的界限后,由于氧气或者能量不足,细胞的新陈代谢会出现异常。细胞及身体系统被迫变化,使特定的基因片段发挥作用,走出了“舒适区”。研究者还不是非常清楚这种作用是如何起效的,但可以确定的是,身体会响应压力,发生一些变化,并在新的水平上建立平衡。

大脑与身体的不同是,成人大脑中的神经元(即神经细胞)很少继续生长或者分裂出新细胞,在面临新挑战时,大脑常以改变神经元之间的连接来应对,这种改变可能是加强、减弱或者建立新的连接。一般来说,遇到的挑战越大,大脑的变化也越大;另一方面,我们也要避免过度锻炼,那样可能导致倦怠和低效。因此,将挑战设置在舒适区外不太远的地方,使人“跳一跳能够到”是最好的。

至此我们已经知道,持续的训练会使得大脑中受到挑战的相应部位发生改变,大脑会通过改变神经元连接来增强能力。除了这条基本信息外,我们还需要注意其他三个重要细节。

第一个是训练对大脑的影响与年龄有关。青少年大脑的适应能力比成年人更强,同样的训练对年纪小的人影响更大,因为早期训练可以影响大脑的发育路线。就好像同样是折弯树枝,一根已经长成的树枝变化不会特别大,而刚长出的嫩枝则可能从此改变生长方向。

第二个细节是,通过长时间训练使得大脑某些部位得以发展,可能会付出代价,在另一些方面出现退化。马圭尔对伦敦司机的研究发现,在记忆伦敦不同地标位置时,出租车司机比没有经过培训的普通人强得多,但在延迟30分钟之后回忆复杂图案的测试中,出租车司机的表现却差得多。一种可能是解释是,密集的训练使大脑中越来越大的部分专门为伦敦街道的记忆服务,对其他类型的记忆变少了。

第三个细节是,训练一旦停止,因训练而导致的生理和认知变化就开始消失。一批运动员曾自愿参加一项研究,他们必须停止训练,在床上躺一个月,结果很明显,他们的力量、速度和耐力都下降了。

生活中大部分人体内保持着一种低水平的平衡,他们可以随意走动或跳跃,但一般不会试图在5分钟内跑上1.5千米。而另一些人经过艰苦的训练,能够1小时跑16千米。前者并不是缺少什么能力,但对他们来说这些已经“足够好”了,没有必要走出舒适区,通过大量的训练来提高跑步能力。其他认知活动也是类似的,总有一些事情我们很少尝试,比如写作、讲课或者做手术。并不是我们没有能力做这件事,如果你希望对一件事变得擅长,你就有办法做到。

年龄与适应能力的关系

很多人仍然会疑虑重重:如果人们已经成年,真的还有机会登上顶峰么?

我们认为,虽然成年之后再进行训练确实存在一些限制,但是这种限制完全不能阻止人们在成年后发展一门技能。事实上,练习本身的限制(比如成年人很少能每天抽出四五个小时进行刻意练习)往往比心理或生理因素的限制影响更大。

就生理因素来说,涉及体能训练的行业确实对年龄有一定的要求。通常来讲,人类体能的巅峰大约在20岁,在20多岁后,身体的成长和发育停止,骨架结构基本确定,身体的柔韧性开始下降,可塑性更低,也更容易受伤。但人们仍然可以通过练习来训练体育技能,只需要注意控制练习的时间和强度等。实际上,在过去的几十年里已经有高龄运动员证明,他们能取得的进步甚至可以比年轻的运动员更大。在如今60多岁的马拉松爱好者中,大约四分之一有望击败一半以上年龄在20~54岁的选手。

就心理因素来说,成年人的适应能力仍然十分强大。一方面,有研究表明,音乐家大脑的某些部位比非音乐家要大,但这种情况只出现在那些从7岁前开始学习的音乐家身上。另一方面,大脑中某些涉及运动控制的部位(如小脑),音乐家比非音乐家要大一些,但是那些较晚开始训练的与较早开始训练的音乐家之间却没有差异,这似乎说明,无论人们从何时开始训练,小脑都会发生可辨别的变化。

另一项关于多语言学习的研究表明,青少年期及以前学习多门语言,可能是通过增加大脑中的脑灰质而发生的,但成年后的语言学习,可能是通过去除脑灰质的方式进行的。这些研究结论确实还只是推测,我们不明确的问题有很多。综合以上内容,我们可以总结:虽然成年人的大脑适应力不像年幼时那么强、适应的机制也可能与年幼时稍有不同,却依然能应对新的学习和改变。

今日总结

关键词:

大脑的适应能力,舒适区

要点:

大脑的结构与功能不是固定不变的,大脑会响应人们特定的行为,所以通过刻意练习来塑造大脑是可行的。

在发展技能时,走出舒适区非常重要。

虽然成年人的大脑适应力不像年幼时那么强、适应的机制也可能与年幼时稍有不同,却依然能应对新的学习和改变。

思考与实践:

看完今天的内容后,你打算如何走出自己的舒适区?请记录下来,并为此做计划和行动。

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