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假如我们从街上随机找20个人,然后通过核磁共振分析他们的大脑状况,就会发现,每个人的大脑结构都有细微而明显的差别。这一方面是人们先天的基因造成的,而另一方面,人们后天所选择的职业,也悄无声息地在人的脑部留下了痕迹。
人的大脑并不是一成不变的,从结构到活力,大脑一直在持续地改变。也正是如此,那些日复一日地搅动着锅铲的人,同那些挥动着高尔夫球杆的人,以及弹奏钢琴的人,才会有着完全不同的大脑状况,今天我们将为大家介绍以下7种职业对大脑的不同影响。
| 宇航员 |
科技的进步让探索太空成为了可能,同时也诞生了宇航员——这一人类历史上前所未有的职业。尽管人人都觉得,探索太空听上去既神秘又有趣,但很少有人知道,危险复杂的太空环境会对宇航员的大脑造成怎样的影响。
之前已有大量研究发现,当宇航员进入太空的微重力环境后,身体会遭受一系列极端压力的干扰,如脑部颅骨变形、血液和脑脊液向头部移动、血压升高、视力模糊等等。最近,《自然微重力》杂志上发表的一篇报告显示,微重力对宇航员的大脑有着显著的影响。该研究团队分别对13名在航天飞机中度过了两周的宇航员,和14名在宇宙空间站待过6个月的宇航员,就他们进入太空前后的大脑核磁共振图进行了比较,结果发现,所有宇航员大脑不同区域中的灰質体积都有所减少,那些在太空中停留了更长时间的宇航员,大脑灰质减少得更多。大脑灰质是大脑信息处理的中心,能对外界的各种刺激做出反应,主要负责肌肉控制、情绪、记忆和感觉方面的调节作用。据研究者称,宇航员的脑灰质损失可能是受到了微重力的影响,在地球上,重力将人体所有的液体拉向了脚部,但在太空中,人体更多的液体流向了头部,脑部流体的转变,可能是造成脑灰质减少的关键所在。
除了微重力之外,宇宙射线也是对宇航员造成伤害的重要原因。美国航空航天局的太空辐射实验室用老鼠做了实验,研究太空辐射对人类大脑有什么影响。研究人员用高能带电粒子辐射老鼠,模拟宇航员在太空中受到的宇宙辐射,结果发现,6个月后部分老鼠患上了严重的脑炎,大脑神经元也受到了损伤,它们的学习和记忆能力也都有所下降。即使现在已经有了高科技的宇宙飞船和防护服,可以屏蔽掉一部分的宇宙辐射,但宇航员往返太空时所受的辐射水平,还是相当于每隔几天就做一次全身CT检查的辐射量,仍远远超出正常水平。
| 音乐家 |
神经生物学家发现,当人们在演奏一件乐器时,大脑的两个脑半球都会处于活跃状态。其他包括医学、生理学和心理学方面的研究也已证实,音乐确实比其他因素更能刺激和启发人的大脑。所以,像音乐家这样长期从事音乐工作的人,他们的大脑也和一般人有所不同。
德国音乐学家埃卡德·阿尔滕米勒发现,职业音乐家的大脑胼胝体,普遍比正常人厚大约15%,他们的听觉皮层所包含的脑浆容量也比正常人多出30%。胼胝体是将大脑两个半球联系起来的神经纤维集束,它使大脑在功能上成为了一个整体,对于两个半球之间的协调活动有重要作用。一般人平时很少使用左手,因此不能刺激负责形象思维的右脑,但音乐家在弹奏乐器时双手都要活动,因此大脑发展地更平衡。
演奏不同乐器的音乐家之间,大脑也存在着一定的差异。专家研究了多位小提琴家的大脑核磁共振图后发现,小提琴家因为左手按压琴弦的动作比较繁复,而右手拉弓弦的动作相对简单,所以他们的右脑,要比使用其他乐器的音乐家更发达。
即使不是职业音乐家,从小学习乐器也对人的成长有许多有利影响,比如开发智力、提高记忆力、锻炼大脑协调能力、调节情绪等等。科学家通过大脑核磁共振成像技术发现,在幼年期投入音乐训练的人,要比成年后才进行音乐训练的人胼胝体厚10%。这说明,从小对孩子进行音乐熏陶,有利于促进他们音乐才能的发挥,同时锻炼大脑协调能力,让孩子受益终身。
| 厨师 |
随着烹饪节目的普及,很多人都开始觉得做菜是一件很简单的事情,当一名厨师并没有太多的技术含量。但其实不然,一个好的大厨不仅要控制好菜出锅的时间,协调整个后厨团队的分工,还要严格把控每道菜的品质,这些都不是那么轻易就能做到的。
那么,职业厨师的大脑和一般人有什么不同?意大利神经生物学家安东尼奥·塞拉撒发现,厨师的小脑通常比一般人更发达。塞拉撒的研究团队与意大利厨师联合会合作,挑选了11名从业时间超过5年的厨师,这些厨师都曾获过奖,其中3位还是米其林一星的大厨,研究人员将这11名厨师的大脑核磁共振图像,与11名非厨师专业的普通人的核磁共振图进行对比,结果发现厨师在小脑部分的神经面积略大于普通人,也就是说,厨师的小脑部分比普通人更发达。人的小脑主要负责运动和认知,可以控制肌肉的张力,维持身体的平衡,小脑发达的人在认知和运动方面会表现得更出色。 不过,研究者也发现,厨师在记忆能力方面和一般人并没有什么区别,他们只是计划、协调以及执行能力比一般人更为突出。
| 出租车司机 |
要记得一座城市里大大小小、成百上千条街道,知道去往同一个目的地有哪几种不同的路线,应对各种突发的交通状况,能灵活躲避行人和其他车辆,必要时还能根据车流情况决定改走小路或者大路,能做到以上这几点的,只有驾驶经验老道的出租车司机了。
早在2000年,英国伦敦大学的神经生物学家就发现,伦敦出租车司机的大脑海马体要比一般人更大。大脑海马体位于大脑丘脑和内侧颞叶之间,主要负责记忆和空间信息的处理。不过,当时研究者只是在一个时间节点进行了测量,并不清楚究竟是开出租车会促使人的海马体体积变大,还是说有着较大海马体的人更容易成为一名出租车司机。
于是,神经生物学家们进行了更进一步的研究,他们挑选了一群准备考取出租车司机资格的学员,并对他们进行了长达4年的跟踪研究。研究者将受试人员分成了3个对照组,一组是成功考取了出租车从业资格并成为出租车司机的人,一组是没有考取到从业资格的人,还有一组和出租车行业毫无关系的普通人。研究人员发现,在开始开出租车之前,那些考取了从业资格的人的大脑,和那些没有考取到从业资格的人或普通人的大脑,并没有什么差别。但随着他们开出租车的时间越来越长,他们的海马体也在不断增大,到了4年以后,出租车司机组的海马体已经和其他对照组有了明显的区别,而那些未考取从业资格的人,和普通人的大脑始终都是相同的大小。由此,研究人员推断,那些成功的出租车司机确实拥有一些别人没有的优势,即他们的大脑有着比一般人更大的可塑性。
| 数学家 |
在自然界中,人类是唯一可以解决抽象数学问题的物种。那么,具有高层次数学思维的数学家,和只具备普通运算能力的普通人,他们的大脑究竟有什么不同之处呢?
2016年,法国认知神经成像机构的一组研究团队,利用功能性磁共振成像扫描了15名顶尖数学家,以及15名其他领域的学术大牛的大脑,在扫描的同时,这些受试者们还要完成72道高等数学题(包括代数、数学分析、几何学、拓扑学),以及18道有一定难度的非数学命题,每个人只有4秒的时间来思考,并判断该命题是真、是假或是无意义。
研究人员发现,数学家们在听到数学相关的命题时,大脑中的双侧顶内区、背侧前额叶和下颞叶区域的神经网络会被激活,但其他领域的专家,他们大脑的相同区域却不会被激活。当被问及非数学命题时,无论是数学家还是其他专家,大脑中负责语言和语义处理的区域均会被激活。
这项研究被发表在了《美国科学院院刊》上,负责这项研究的玛丽·阿曼里克解释说,“我们的研究结果表明,进行高水平的数学思考需要反复利用的大脑区域,是人脑中与数字和空间认知相关的区域,与处理同样复杂的非数学思考所用的区域不同,和执行基本的数学运算的区域也不同。”尽管大多数人都掌握了基础的算术能力,但只有极少数人才能从事高等数学的研究。
不过,研究者同时也发现,数学家大脑中与处理识别面部表情相关的区域活跃度,要明显低于一般人。这可能说明,掌握和使用某些高级数学命题所需的神经系统资源,可能会削弱大脑的其他能力。
| 运动员 |
运动员有很多种,在这里我们只讨论两种比较有代表性的:高尔夫球员和拳击手。瑞士苏黎世大学的神经心理学教授卢茨·扬克,挑选了10位高尔夫球职业选手,10位水平较高的业余爱好者,10位水平一般的业余爱好者,和10位不会打高尔夫球的人,并利用核磁共振技术扫描了他们的大脑,结果发现,高尔夫球水平越高的人,他们大脑几个区域内的灰质体积也就越大。这些大脑区域多与控制运动、判断空间信息或在关键时刻决策等行为有关,越是优秀的高尔夫球员,则越是需要具备这些能力。
不过,同样身为运动员的拳击手就没那么幸运了。由于脑部常常会受到重击,至少有20%的拳击手的头部被击打后,会出现部分记忆丧失、认知功能下降等问题。美国运动伤害研究专家巴瑞·乔丹,对100名职业拳手进行了为期一年的研究,这些拳手们被分为拳龄低于6年、拳龄6至12年和拳龄高于12年几组。研究者对他们的大脑进行核磁共振成像扫描后发现,有6年以上拳龄的拳击手,他们大脑的海马体和丘脑体积都有所下降,这两个部分主要负责处理记忆和认知功能。不过,尽管大脑出现了明显的变化,但拳龄6年以上的拳击手实际上尚未有认知功能下降的情况,拳龄在12年以上的拳手才会出现明显的认知功能下降。专家表示,从头部承受重击,到大脑出现长期退化性的疾病,还有一个较为漫长的过程,拳手可以通过核磁共振成像,在发现自己出现认知问题之前,就识别出大脑某些区域的变化,并尽早采取预防措施。
| 舞蹈家 |
在舞蹈家们优雅流畅的舞姿背后,是他们良好的身体协调性,完美的平衡感和节奏感,和多年来训练积累下来的扎实基本功。土耳其伊斯坦布尔大学的研究者在对比了12位职业舞者、12位球类运动员和12位没有参加任何运动的志愿者的大脑情况后,发现相比另外两组试验者,职业舞者的大脑灵活性更高。
随后,研究者又招募了一群平均年龄在60岁以下的志愿者,并让他们每周参加一次舞蹈课程,结果发现,一年以后,这些志愿者的大脑海马体都有一定程度的增大。海马体在大脑处理平衡、记忆、学习等方面有着重要作用,这一区域一般会随着年龄的衰老而萎缩。研究者表示,这个实验充分说明,跳舞有助于延缓衰老过程中的脑力下降现象。
[译自西班牙《真有趣》]