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【编辑留言】30岁,人的大脑就开始衰老。其中,男性的衰老速度是女性的2倍。若不合理用脑,35岁就可能患上老年痴呆症。怎么做才算合理用脑?我们的大脑怎样才能永葆青春?
大脑的季节
美国医学家认为,如同自然气候一样,大脑也分季节。不过,大脑的四季并非气候上的春夏秋冬,而是分为三个季节:发育期、成熟期和老龄期。
人脑从胚胎期到30岁都属于发育期,人的认知能力就是在这一时期形成的。大脑发育是一个复杂的过程,这首先在于大脑最重要的细胞——神经元的生成。最新研究证明,人脑神经细胞的生成是贯穿终生的。这实际上已经证明,大脑的自我生长能力是其永不衰老的一种基础。
大脑神经元的发育和成长需要一个过程。首先是神经元产生后会移动到各自的部位,然后各神经元会产生树状的分支突起,称为轴突。而神经细胞之间通过轴突的接触进行联系,这种神经细胞的交界处便称为突触。大脑中有无数的突触,这就是神经网络形成和信息多元传递的基础,有点类似今天的互联网。
神经元只占大脑细胞的1/3,大脑其余2/3的细胞是神经胶质细胞。神经胶质细胞主要有两种类型,一种是胶质细胞,另一种是少突细胞。它们包围着神经元轴突的髓鞘,是髓磷脂的一层脂肪保护膜。髓磷脂呈白色,积聚在一起就形成了脑白质,与它相对的是脑灰质。脑灰质由所有神经元和较短的非髓磷脂路径构成。因此,髓磷脂就像一层绝缘膜,能使神经信号沿着轴突传递,既可以让信息传递更快,又可以防止信息的短路和混淆。
大脑的不同部位,生长时间也不同。大脑中成熟最迟的是额叶,在20-30岁时才会发育成熟。实际上,一个人的生理成熟至少是在20岁以后,有的要到30岁以后,这与个人的经历有关,更与大脑额叶的成熟有联系。例如,驾驶、投票、结婚、饮酒、服兵役等被法律认定是成人的行为,但是,很多人并没有意识到这是由大脑的额叶成熟所决定的。所以,额叶的成熟和髓鞘的形成是大脑发育期和成熟期的分水岭。
大脑的第二个季节是成熟期。每个人成熟期来临的时间都有所不同,大致出现在30岁到70岁之间。毫无疑问,这一阶段是大脑认知的黄金季节。成熟期之后直至机体死亡前,是大脑的老龄或高龄期,大脑的认知会慢慢退化,各种神经性疾病也是在这一阶段出现。但是,大脑的衰老并非是一日形成的,而是在大脑的第二个季节就开始了。大脑在发育期后,随着身体的衰老,大脑的重量和体积每10年萎缩2%,而脑室(大脑内部含有脑髓的腔体)的体积则有所增加。一部分大脑组织会缩小,神经细胞之间的连接(触突)也会变得稀疏,脑槽(大脑皮质中的核桃状脑回之间的空间)也会变得明显,流入大脑的血液会有所减少,大脑的供氧量也会降低。这些就构成了大脑功能衰退的基础。
脑萎缩≠智慧萎缩
大脑体积的萎缩和神经细胞联系的减少只是大脑结构的衰变,尽管它们构成了大脑老化的生理基础,但是,人脑的功能有时是可以与它的结构相分离的。也就是说,尽管大脑的结构随年龄增长有所退化,但大脑的功能,主要是认知和智慧的功能并不会衰退,反而会长时间维持,甚至有的人还会增长。
很多人在老年时,大脑并不会衰老。很多人在老年时会失去部分思维能力,但这并不意味着认知能力的消亡。尽管人们会有认知能力的下降,甚至一部分人会患上老年性痴呆。但是一个人通过锻炼,仍然可以以多种方式来保持认知能力,可以称为“流失但依旧有力的思维”。
美国抽象表现主义的创始人威廉姆·德·库宁(Willem de Kooning,1904-1997)是荷兰人,于1926年到美国定居。他绘画的全新方向是以他的一句名言开始的:“大树之下无法生长新的东西。”他没有受到过大师的教导,自己却成为了大师。不过,他的很多成就是在其患了健忘症和老年性痴呆后做出的。他在81岁高龄时说过:“一件完工的作品可以提醒我明天不必做什么。”时间的流逝使他的记忆衰退,但这并没有将他的智慧枯萎,正是因为知识的日积月累,成就了他艺术生命的辉煌。
智慧伴随一生
事实证明,智慧、能力和技能可以抵御衰老或大脑神经疾病带来的认知功能的衰退。究竟智慧是怎样抵御大脑衰老的呢?这就是靠大脑的模式识别功能。模式识别是指,有机体将新的对象或问题识别为已熟知的对象或问题的能力。简单地说,就是经验。人们在生活中的种种行为都体现了大脑的模式识别功能。人的行动首先是由大脑的模式识别来认知事物和物体,然后用以往的经验来完成特定的动作和任务。
例如,清晨起来,你会走进浴室看到熟悉的牙刷、牙膏、剃须刀等,你当然知道这是一些什么东西。但是,如果没有视觉联合皮质(位于左脑,大致位于枕骨和顶叶之间),你就不会识别它们是什么东西。视觉联合皮质受损的人会产生视觉物体失认症。接着,你会去拿牙刷刷牙,你把牙刷柄拿在手上,而不是相反,这就拿对了。但是,这也有赖于复杂的神经系统的运作,因为仅仅知道是什么东西是不够的,还要知道怎么用它。负责对一般物体进行使用的运动程序,主要储存在大脑颞叶中的左半球中。如果大脑的这部分受到损害,就会导致观念运动性失用,不知道常用物体的使用方法,例如不会穿衣戴帽,患穿戴失能症。
诺贝尔奖获得者赫伯特·西蒙提出,人的模式识别是解决问题最有力也是最重要的机制。如果没有模式识别,我们就不得不重新认识世界,也无法用先前的经验来解决问题。所以,贮存于大脑中的模式识别是一个开关,人可以通过它来获取个体经验、集体经验和遗传所积累下的智慧,并用这些智慧来解决问题。
可以说,大脑的模式识别能力是人类获得智慧的源泉。一个人随着年龄增长,他的大脑随之衰老,神经细胞也日益减少。但是,经年累月的生活和工作使许多经验积累在大脑中,并且通过模式识别来调取和使用大脑中贮存的智慧,甚至创造出优异的成果来。
人可以衰老,但大脑未必会衰老。
责编 /刘明烨
lmy@lnddgr.cn
在生活中,有些人直到晚年才达到思维的顶峰并取得许多创造性的成就,因此可以称这些人是大器晚成。例如,控制论之父维纳(1894-1964)。维纳不仅是数学家,也是哲学家。他曾说过,“数学在很大程度上来说是年轻人的游戏。”但是,他自己的思维和创新却推翻了自己的论断。维纳70岁时出版了《上帝与有生命的假人》这部著作,这部作品在学术界引起巨大轰动。至今,维纳的思想依然指导着复杂性研究理论的研究工作。
另一些大器晚成的例子是在政治领域。以色列前总理梅厄(1898-1974)71岁时才担任以色列总理。在她的带领下,以色列渡过了诸多重大危机。梅厄任总理时的年龄比丘吉尔65岁担任英国首相还要晚,所以,人们称梅厄为以色列之母。与梅厄相似的是南非第一位民选总统纳尔逊·曼德拉,他担任总统时已经是76岁的高龄,但其上任后仍然以清晰的思维和明确的方式领导着南非。
大脑的季节
美国医学家认为,如同自然气候一样,大脑也分季节。不过,大脑的四季并非气候上的春夏秋冬,而是分为三个季节:发育期、成熟期和老龄期。
人脑从胚胎期到30岁都属于发育期,人的认知能力就是在这一时期形成的。大脑发育是一个复杂的过程,这首先在于大脑最重要的细胞——神经元的生成。最新研究证明,人脑神经细胞的生成是贯穿终生的。这实际上已经证明,大脑的自我生长能力是其永不衰老的一种基础。
大脑神经元的发育和成长需要一个过程。首先是神经元产生后会移动到各自的部位,然后各神经元会产生树状的分支突起,称为轴突。而神经细胞之间通过轴突的接触进行联系,这种神经细胞的交界处便称为突触。大脑中有无数的突触,这就是神经网络形成和信息多元传递的基础,有点类似今天的互联网。
神经元只占大脑细胞的1/3,大脑其余2/3的细胞是神经胶质细胞。神经胶质细胞主要有两种类型,一种是胶质细胞,另一种是少突细胞。它们包围着神经元轴突的髓鞘,是髓磷脂的一层脂肪保护膜。髓磷脂呈白色,积聚在一起就形成了脑白质,与它相对的是脑灰质。脑灰质由所有神经元和较短的非髓磷脂路径构成。因此,髓磷脂就像一层绝缘膜,能使神经信号沿着轴突传递,既可以让信息传递更快,又可以防止信息的短路和混淆。
大脑的不同部位,生长时间也不同。大脑中成熟最迟的是额叶,在20-30岁时才会发育成熟。实际上,一个人的生理成熟至少是在20岁以后,有的要到30岁以后,这与个人的经历有关,更与大脑额叶的成熟有联系。例如,驾驶、投票、结婚、饮酒、服兵役等被法律认定是成人的行为,但是,很多人并没有意识到这是由大脑的额叶成熟所决定的。所以,额叶的成熟和髓鞘的形成是大脑发育期和成熟期的分水岭。
大脑的第二个季节是成熟期。每个人成熟期来临的时间都有所不同,大致出现在30岁到70岁之间。毫无疑问,这一阶段是大脑认知的黄金季节。成熟期之后直至机体死亡前,是大脑的老龄或高龄期,大脑的认知会慢慢退化,各种神经性疾病也是在这一阶段出现。但是,大脑的衰老并非是一日形成的,而是在大脑的第二个季节就开始了。大脑在发育期后,随着身体的衰老,大脑的重量和体积每10年萎缩2%,而脑室(大脑内部含有脑髓的腔体)的体积则有所增加。一部分大脑组织会缩小,神经细胞之间的连接(触突)也会变得稀疏,脑槽(大脑皮质中的核桃状脑回之间的空间)也会变得明显,流入大脑的血液会有所减少,大脑的供氧量也会降低。这些就构成了大脑功能衰退的基础。
脑萎缩≠智慧萎缩
大脑体积的萎缩和神经细胞联系的减少只是大脑结构的衰变,尽管它们构成了大脑老化的生理基础,但是,人脑的功能有时是可以与它的结构相分离的。也就是说,尽管大脑的结构随年龄增长有所退化,但大脑的功能,主要是认知和智慧的功能并不会衰退,反而会长时间维持,甚至有的人还会增长。
很多人在老年时,大脑并不会衰老。很多人在老年时会失去部分思维能力,但这并不意味着认知能力的消亡。尽管人们会有认知能力的下降,甚至一部分人会患上老年性痴呆。但是一个人通过锻炼,仍然可以以多种方式来保持认知能力,可以称为“流失但依旧有力的思维”。
美国抽象表现主义的创始人威廉姆·德·库宁(Willem de Kooning,1904-1997)是荷兰人,于1926年到美国定居。他绘画的全新方向是以他的一句名言开始的:“大树之下无法生长新的东西。”他没有受到过大师的教导,自己却成为了大师。不过,他的很多成就是在其患了健忘症和老年性痴呆后做出的。他在81岁高龄时说过:“一件完工的作品可以提醒我明天不必做什么。”时间的流逝使他的记忆衰退,但这并没有将他的智慧枯萎,正是因为知识的日积月累,成就了他艺术生命的辉煌。
智慧伴随一生
事实证明,智慧、能力和技能可以抵御衰老或大脑神经疾病带来的认知功能的衰退。究竟智慧是怎样抵御大脑衰老的呢?这就是靠大脑的模式识别功能。模式识别是指,有机体将新的对象或问题识别为已熟知的对象或问题的能力。简单地说,就是经验。人们在生活中的种种行为都体现了大脑的模式识别功能。人的行动首先是由大脑的模式识别来认知事物和物体,然后用以往的经验来完成特定的动作和任务。
例如,清晨起来,你会走进浴室看到熟悉的牙刷、牙膏、剃须刀等,你当然知道这是一些什么东西。但是,如果没有视觉联合皮质(位于左脑,大致位于枕骨和顶叶之间),你就不会识别它们是什么东西。视觉联合皮质受损的人会产生视觉物体失认症。接着,你会去拿牙刷刷牙,你把牙刷柄拿在手上,而不是相反,这就拿对了。但是,这也有赖于复杂的神经系统的运作,因为仅仅知道是什么东西是不够的,还要知道怎么用它。负责对一般物体进行使用的运动程序,主要储存在大脑颞叶中的左半球中。如果大脑的这部分受到损害,就会导致观念运动性失用,不知道常用物体的使用方法,例如不会穿衣戴帽,患穿戴失能症。
诺贝尔奖获得者赫伯特·西蒙提出,人的模式识别是解决问题最有力也是最重要的机制。如果没有模式识别,我们就不得不重新认识世界,也无法用先前的经验来解决问题。所以,贮存于大脑中的模式识别是一个开关,人可以通过它来获取个体经验、集体经验和遗传所积累下的智慧,并用这些智慧来解决问题。
可以说,大脑的模式识别能力是人类获得智慧的源泉。一个人随着年龄增长,他的大脑随之衰老,神经细胞也日益减少。但是,经年累月的生活和工作使许多经验积累在大脑中,并且通过模式识别来调取和使用大脑中贮存的智慧,甚至创造出优异的成果来。
人可以衰老,但大脑未必会衰老。
责编 /刘明烨
lmy@lnddgr.cn
在生活中,有些人直到晚年才达到思维的顶峰并取得许多创造性的成就,因此可以称这些人是大器晚成。例如,控制论之父维纳(1894-1964)。维纳不仅是数学家,也是哲学家。他曾说过,“数学在很大程度上来说是年轻人的游戏。”但是,他自己的思维和创新却推翻了自己的论断。维纳70岁时出版了《上帝与有生命的假人》这部著作,这部作品在学术界引起巨大轰动。至今,维纳的思想依然指导着复杂性研究理论的研究工作。
另一些大器晚成的例子是在政治领域。以色列前总理梅厄(1898-1974)71岁时才担任以色列总理。在她的带领下,以色列渡过了诸多重大危机。梅厄任总理时的年龄比丘吉尔65岁担任英国首相还要晚,所以,人们称梅厄为以色列之母。与梅厄相似的是南非第一位民选总统纳尔逊·曼德拉,他担任总统时已经是76岁的高龄,但其上任后仍然以清晰的思维和明确的方式领导着南非。