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自然:人类大脑灵活性和可塑性远超想象

佚名 2023-08-12 20:05:57

近日来自加州大学伯克利分校和葡萄牙未知技术研究中心(champalimaud centre for the unknown)的神经科学家们在新研究中证实大脑远比我们原先想象的更具灵活性和可训练性。经过一个称为可塑性的过程,大脑的部分区域可被训练完成正常情况下无法执行的任务。这一研究发现为研发出思维控制的假肢装置帮助脊髓损伤、截肢和其他病损的患者开启了大门。相关研究论文于3月4日在线发表在nature杂志上。

在过去的十年里,利用脑电波来控制无形的物质已经走出了特技表演和通灵学的范畴,进入到新兴的神经修复学领域。来自加州大学伯克利分校的研究人员长期从事自然运动中的大脑回路研究,希望能通过模拟这些运动过程来开发出假肢器官装置。

加州大学伯克利分校电子工程学、认知科学和神经科学副教授jose carmena说:“我们希望我们对于大脑线路的新见解将能够推动开发出在感知上尽可能接近我们四肢的更好的具有更广泛用途的假肢设备。新发现借助学习控制bmi(脑机接口)揭示了抽象技能学习过程中利用的一种大脑固有环路。”

在过去的研究中,研究人员在学习使用假肢设备时无法将身体运动作用排除在外。carmena说:“大部分脑机接口研究均在健康的、四肢健全的动物中开展。我们的研究表明即便不涉及身体运动,也可以进行神经修复控制。”

为了澄清这些问题,科学家们设计了一个巧妙的实验,在没有明显身体运动情况下让大鼠完成一种完全抽象的任务。研究人员借助于大鼠胡须抽动与食物奖赏实验解析了这一过程中靶向运动神经的作用。

研究人员给大鼠装上了可将脑电波转化为听觉音的脑机接口。为了得到食物奖励,小鼠不得不调节它们的特异脑环路内思维模式以提高或降低信号强度。听觉反馈被给予大鼠让它们学习将特异的思维模式与特定的听觉音联系起来。在短短的两周内,小鼠很快就学会要得到食物球,它们就要创造出一个高听觉音,要得到糖水,它们就必须创造出一个低听觉音。如果任务中的一组神经元参与调控了它们的标准功能――胡须抽动――那么就不会有音调改变,因此也不会有食物奖赏。

研究人员发现这种听觉音的调控是通过大鼠通过调节初级运动皮层活性实现的。研究证实皮质纹状体可塑性是抽象技能学习的必要条件,神经修复性运动利用了自然运动学习中的神经回路。研究结果还表明这些学习性的神经修复行为并非是习惯性行为,而是一种带有意图性和直接目的性的行为。costa说,大鼠会根据它们自身的饥饿或口渴程度调节音量从而控制摄入食物颗粒或糖水的量、行动时间,以及如何在缺乏身体运动的情况下去完成它。

研究人员希望上述研究发现将推动研发出能够感受自然的新一代假肢装置。“我们希望让人们觉得用大脑来移动他们的机械手臂并非是件辛苦的事情。”carmena说。

《高效休息法:世界精英这样放松大脑》读书笔记

《高效休息法:世界精英这样放松大脑》

“压力,往往来自对过去的检讨和对未来的忧思。

简单来说,正念是“通过冥想等方法促使大脑获得休息的总称”。

①扔掉“胡思乱想”

·给想法贴上标签,留心那些“想了很多遍”的事情。

·想象把那些已经“受够了”的想法踢出大脑的感觉。

②找到例外

·一直出现同样的想法,是不是因为设置了同一个前提?

·想想一直纠结的这个想法是否有反例。

③站在先贤的角度看待问题

·自己尊敬的人或历史上的伟人会怎么处理呢?

·他们是否会将“杂念本身”和“心怀杂念的自己”等同视之呢?

④不要判断好坏

·你是否用了不属于“当下”的其他标准来评判事物?

·要注意“不做道德评价(non-judgmental)”。

⑤探索原因

·为什么这个想法会出现这么多次?(是因为愿望没被实现吗?)

·从自己的“深层需求(deep needs)”开始重新思考。

·要意识到“杂念=列车”而“自己=月台”,这种认知行为疗法的效果显著。

·思考的重复回环会妨碍睡眠(大脑的净化)。

关于内侧前额叶皮质和后扣带皮层的知识我来做个补充:研究可知,大脑中的内侧前额叶皮质和后扣带皮层这些部位除了能管理记忆和情感之外,同时也负责管理预设模式网络(DMN)。

所谓的DMN,是指由内侧前额叶皮质、后扣带皮层、楔前叶、顶叶顶下叶等构成的大脑网络,它会在大脑未执行有意识活动时自动进行基本操作。换言之,就是大脑的“低速空转”状态。再说得通俗点,大脑是一种静不下来、总是动个不停的器官。

回想起来确实如此。平时我就算再怎么发呆,脑海中也会不断浮现各种杂念,它们反复出现又消失。

就像刚刚解释的那样,DMN是一个“在人类心神不宁时仍不停运转的大脑回路”。而且令人惊讶的是,一天当中大脑竟然有一半以上的时间都花在心神不宁上。也许可以把这理解成是没有打开心扉、一直关注内在的状态。实际上,DMN中的后扣带皮层被认为与自我本位的“自我执念”有关。

尤达大师接着说:“重点是,据说DMN的能量消耗占大脑整体能量消耗的60%~80%。也就是说,DMN正是大脑最大的能量浪费者,应该就是它一直消耗能量才导致人类大脑疲劳。更无奈的是,当人有意识地去做某件事时,只需要在原来的能量消耗基础上追加5%,这更加凸显了DMN这个大胃王有多可怕。

“如果想让大脑休息,就必须避免过度使用DMN这个能量浪费者。而掌握正念冥想,就能够抑制DMN的关键部位——内侧前额叶皮质和后扣带皮层的活动,也就是说,冥想可以避免杂念对大脑能量的消耗。

“大脑‘低速空转’时浮现的杂念正是导致大脑疲劳的主要原因之一,而抑制杂念从而让大脑休息就是正念冥想的基本原理。”

听完尤达大师的解释,我有些疑惑地问道:“原来如此。也就是说,即使在发呆,大脑也还是一直活动个不停,所以根本就没休息是吗?”

? ?图1-1 正念冥想让大脑休息的基本原理

对于我的疑问,尤达大师回答说:“没错。TMS经颅磁刺激治疗之所以对抑郁症等疾病有效果,理由之一就是它的治疗机制能直接作用于DMN。

“还有,患有抑郁症的人经常会反复出现‘当时要是这么做就好了’之类的消极情绪,也就是所谓的反刍思考(rumination)。这种思考和大脑疲劳直接相关,同时被指出也和DMN的过度使用有关。” “意思就是说,越是想不开、越容易烦恼的人,就越浪费大脑能量,对吧?”被尤达大师的气场折服,我半天才回应这句话。

不会累的大脑要自己来塑造

另有一项研究发现MBSR疗法实施后,左海马、后扣带皮层和小脑的灰质密度有所增加,尤其是与记忆有关的大脑部位得到了强化。 “不仅是大脑容量有所变化,就像布鲁尔所说的,正念也能让大脑各部位的联结产生变化。研究发现,有经验的冥想者,其后扣带皮层和上前扣带皮层、背外侧前额叶皮质的联结会更紧密。也就是说,通过冥想,我们便能够控制DMN的活动。若是如此,那么任何人都有可能创造出不会心神不定的内心、不易疲劳的大脑了。” 大脑不断地发生变化,即所谓的大脑可塑性,这个概念早就不是什么秘密。如果今后相关研究进展顺利,想必正念会成为人类自由改变自己大脑的有效方法。

图1-2 冥想可以改变“八个大脑部位”的构造

所谓的神经反馈,就是将大脑活动实时回馈给受测者本身的方法。也就是说,可以将冥想造成的后扣带皮层等活动量下降的状态可视化给受测者(冥想者)本人看。只要重复这样的过程,受测者应该就能够训练自己的大脑,将大脑保持在理想状态。

经常出现在抑郁症患者身上的那种老是纠结于过去的状态(反刍思考)与预设模式网络(DMN)的过度活动有关吗?有句话叫作‘歇斯底里(hysterical)来自历史(historical)’,也就是说内心的混乱来自过去的束缚。而将内心从过去和未来的压力中解放出来,就是正念的目的。

“自动驾驶”会使大脑精疲力竭——提高专注力的方法

“有很多脑科学研究正在探讨正念提高专注力和注意力的运行机制。这些研究表明,正念与掌管分配注意力的前额叶、顶叶有关,与掌管处理冲突的前扣带皮层、岛叶、基底核也有着密切的联系。

摆脱自动驾驶的方法——贴标签和步行冥想

净化大脑的“睡眠”ד冥想”——温柔的慈悲心

药物无法治愈“大脑疲劳”

一边睡觉一边用“清洁剂”清洗大脑的疲劳物质

尤达大师点开平板电脑里的一个幻灯片,内容是:

·就寝和起床的时间要固定(→让大脑记住生物钟的节奏)

·避免摄取太多咖啡因等刺激性物质(→交感神经一旦亢奋起来就容易睡不着)

·先把烦恼一一写下来后再上床(→烦恼会让大脑无法获得休息)

·早上起床之后要晒太阳(→容易形成入睡和睡醒的节奏)

·适度运动(→ 适当的疲劳有助于睡眠)

·避免午睡时间过长(→这样会导致晚上的睡意降低,打乱睡眠节奏)

·避免在睡觉前进食(→食物的消化活动会妨碍睡眠)

·不要在床上看电脑或手机(→大脑会误认为床不是睡觉的地方)

·一旦睡醒就立即下床(→要让大脑记住床是睡觉的地方)

·拥有一个为了入睡而自己特有的生活习惯,拥有仪式感(→大脑最喜欢习惯)

·把卧室创造出一个可以放松的环境(→副交感神经占据主位后会促进睡眠)

针对这个幻灯片,他详细解释说:“毋庸置疑,除了正念外,最好的休息方法就是睡眠。可以说,睡眠是大脑的净化和排毒时间。研究人员观察了睡眠中老鼠的大脑内部后发现,一种叫作脑脊髓液的‘清洁剂’含量有所增多,而这种清洁剂会清洗掉一种被称为β淀粉样蛋白的大脑疲劳物质。

不要压抑杏仁核!——不累积疲劳的“焦虑消除法”

“有很多报告都指出运动可以改变大脑。有数据显示,一些平均年龄在65~70岁的人将40分钟有氧运动(快走)坚持了一年之后,其掌管记忆的海马的容量增加了2%。也就是说,大脑年龄年轻了1~2岁。看来无论多大年纪,都可以‘再生’你的大脑呢。 “

除此之外,我还推荐……”这么说着,我又列举了五种方法,这些全部都来自尤达大师的现学现卖:

①拥有随时切换开/关模式的仪式。比如,决定听完某首歌后开启工作模式、洗完澡后开启休息模式。(→务必通过特定的模式来严格区分工作模式和休息模式。)

②接触大自然。(→通过接触超越人类格局的非人工产物,把自己从日常生活和工作中解放出来。)

③接触美的事物。(→美的感觉可以直接作用于大脑的奖励系统和外侧前额叶皮质。)

④培养自己埋头做一件事情的能力。(→专心致志做自己喜欢的事情会刺激大脑的奖励系统。)

⑤回老家看看。(→一般来说,成长的环境会让人平静,平静是焦虑的对立面。)

“你还记得我之前教你的压力呼吸化法吗?保险起见,我们一起复习一下吧,这个方法有三个步骤。”尤达大师带着我复习起来。

①一边冥想一边将造成压力的原因转化成词语或句子,观察身体的变化。

②将注意力集中在呼吸上,意识到当下。

③将意识扩散至全身,把呼吸导向紧绷的部分。 “嗯,在压力呼吸化法中,用句子或词语概括造成压力的原因是为了缓解身体的紧绷。不过,在此则是为了方便处理压力形成的原因,也就是思考(认知)习惯。”

“愤怒其实是大脑为了保护自己而开启的一种‘紧急模式’。之前跟你说过的杏仁核是这方面的‘罪魁祸首’。杏仁核一旦受到来自外部的过度刺激,就会挟持大脑开始失控,这种情况被称为‘杏仁核挟持’(Amygdala Hijack),而这就是导致愤怒的真实原因。杏仁核失控后会分泌肾上腺素,而肾上腺素会抑制大脑的思考活动,让人失去理智,就像你当时那样…… “由于愤怒是一时的情绪,导致发怒的原因也很复杂,所以目前在临床上很难治疗愤怒情绪。虽然最近有一种以认知疗法为基础的‘愤怒管理’(Anger Management)研究计划备受瞩目,但说实话其效果甚微。”

尤达大师一边安慰我一边对我说:“处理愤怒情绪的正念方法叫作RAIN法,是以下四种方法的英文首字母缩写:

①Recognize:意识到愤怒情绪的产生。 ②Accept:接受自己生气了这个事实。 ③Investigate:观察自己生气时身体有何反应。

④Non-Identification :不要把愤怒情绪和自身混为一谈,与愤怒情绪保持距离。

“也就是说,首先要学会接受自己已经生气了的事实,然后将注意力放在身体的变化上,也可以像之前做的那样把注意力放在呼吸上。我之前说过很多次,呼吸是避免意识飘离当下的锚。

“这种做法不仅对愤怒情绪有效,对其他所有的冲动情绪也有效果。比如,当嘴馋想吃甜食、忍不住想吸烟这种冲动性欲望(即渴望,craving)如浪潮般涌来时,就一边接受这个事实一边观察身体的变化。

复原力的脑科学——冥想会创造出“不屈不挠的内心”

在物理学中,“恢复力”的意思是:因承受压力而变形的物质试图恢复成原本形状的力量。而当这个词应用于正向心理学的领域中后,就表示应对心理压力、试图恢复自我精神的力量。 复原力较低的内心在承受一定的压力后就会崩溃,只要提高复原力,就会拥有百折不挠、如竹子般的“有韧性的内心”。

对于尤达大师的提问,我迫不及待地回答道:“常见的方法是保持乐观的态度。我之前读过一份研究报告,当中提到乐观的态度能够改变大脑前扣带皮层的活动量。而抑郁症等患者的前扣带皮层部位普遍异常。因此,我们可以认为,对任何事情都乐观对待、积极应对的态度能够修复前扣带皮层的活动,帮助患者塑造坚韧的内心。 “

还有,据说与其他人的交流,也就是所谓的社会支持(Social Support)也可以增强复原力。”

“除了社会支持之外,查尼还指出思维的灵活性(比如苦难是成长的财富)、道德标准和信念(包括灵性和信仰)等都是能够促进复原力发展的特质。”

“复原力×脑科学”的结论是正念?!

那些内心坚韧的老鼠脑内又发生了什么呢? “一般来说,在承受巨大的压力时,于获得奖励时运作的大脑部位(中脑腹侧被盖区,Ventral Tegmental Area,简称VTA)的多巴胺系统会被活性化。然而,在较具复原力的老鼠的脑内,则是与预设模式网络(DMN)的主要部位——内侧前额叶皮质的联系会得到强化,从而使试图恢复脑内平衡的组织开始运作。

“这种情况下引发的脑内机制,与正念减轻压力的原理有相同的地方。根据西奈山医学院的研究数据来看,内侧前额叶皮质和腹侧被盖区的联结部分与复原力有关,而就如我们先前已讨论过的,这个内侧前额叶皮质正是正念所作用的地方。”除此之外,正念也有可能控制压力反应和调节压力激素。

从大脑来治疗身体——副交感神经的训练

“结果发现,就提高幸福程度来看,和他人保持良好和稳定的关系比身体健康等诸多因素更能使人感到幸福。而且,人际交往的良好关系对记忆能力和寿命也有积极影响。由此,研究人员推测,与疏远已久的人重获联系应该也有正面影响。

有数据表明,在经过5天的冥想训练后,副交感神经的活动量会增加,也就是说,正念具有让身体冷静下来的效果。

“在这方面,负责认知、情感、调整自律神经系统的大脑前扣带皮层部位发挥了很大的作用。”

大脑的状态会通过自律神经和激素反映到身体上,也就是说,身体和内心是联结在一起的。既然如此,我想尤达大师想要表达的,应该是正念对治疗我的胃痛也有效果吧。

他接着解释说:“从这点来看,正念对缓解疼痛是有效果的。那为什么说冥想能够改善头痛呢?首先,在进行正念时,能够控制疼痛的前扣带皮层和岛叶的活动量会增加,而负责管理身体感觉的感觉区的活动量则会降低。一般认为这是冥想对缓解疼痛有效的短期机制。

研究人员推测,长期实行正念者的大脑不是由前额叶来有意识地控制疼痛,而是能够接纳疼痛本身并加以处理。之前说过,在应对焦虑情绪时,有经验的冥想者不是从前额叶由上而下地抑制杏仁核,而是让两者产生平衡。同理,在应对疼痛时他们也会实现这种状态。看来大脑还真是时时都能发生改变啊。”

“不过,大家对幸福的定义各不相同,说白了幸福只是一个脑海中的思考而已。从能提高幸福程度的生活方式这点来看,不可忽视的正是‘感恩’。有结果显示,对他人和社会怀有感恩之情的人更容易拥有幸福感,在脑科学领域也有数据证实这点。总之,感恩之情可以化解愤怒、恐惧、嫉妒等各种负面情绪。”

从Doing到Being

[每天要做的事]

·外出晒太阳。

·接触森林、大海等自然环境(要像第一次看见那样保持好奇心)。

·泡个舒服的热水澡。

·做伸展运动或是瑜伽这种比较温和的运动。 ·不接触数码装备,尤其是别上社交网络。

前一天的准备——让大脑进入休息模式 为了让大脑顺利进入“为期五天的休息”这种非日常状态,前一天的准备非常重要。前一天的工作结束后,请参考以下三种做法,开始进入休息模式。

①准备一个切换模式开/关的仪式

②整理自己的日常生活

把自己在工作和生活中遇到的压力全都写下来,然后放到平常不怎么使用的抽屉中。用笔记本电脑或智能手机整理也行。这些都是给大脑传达“我要休息”的信号。

③将自己的房间改造成非日常生活的样子

最快的做法就是在室内或院子里搭一个露营用的简易帐篷。没条件做这一步的人可以发挥想象力,想想自己住在森林旁或小溪边。已经有实证证明这种意象导引疗法(Guided Imagery)对大脑有效。

第一天——让身体休息的“偷懒日”

第一天是偷懒日,也就是什么都不用做的日子。总之先让身体休息下来,就算出门也要选择自己喜欢的地方。

[早上]可以睡到自然醒。起床后进行10分钟左右的正念呼吸,做10分钟就好

[白天]只做最基本的家务。在做饭、打扫和洗衣服时进行动态冥想。做家务本身就是一个休息的机会,能让自己的大脑获得成长。

[晚上]泡个舒服的热水澡(有数据表明,让全身温暖起来可以有效治疗抑郁症)。泡澡时可以数数。有禅师认为,泡澡时数数和打坐或正念有共通之处。

不要熬夜,睡眠要充足。如果睡不着或者半夜醒来,就在床上一边给呼吸贴标签一边进行正念冥想。

第二天——逛逛附近没有去过的地方

身体获得休息后,接着换大脑休息。首先做一些前述中列举的“每天要做的事”,然后自由自在地过这一天。

[早上]早点起床(前一天身体获得充分休息后,今天自然就能早起)。沐浴在朝阳下,呼吸户外的空气。进行动态冥想,这对肩颈酸痛僵硬有效果。

[白天]去一些不太远、你没去过的地方。即使是去过的地方,也可以试着走走平常没走过的路。只决定目的地,其他的顺其自然。无论是开车去还是骑自行车去,抑或是步行,都别忘了进行动态冥想。如果想要做伸展或瑜伽这种温和的运动,可以在网上查找相关视频跟着学。

第三天——确认与他人之间的联系

这天是“半偷懒日”。想一想你是不是为了好好休息而拼命了?别忘了火焰和薪柴之间的关系,注意一下自己是不是不知不觉间用力过度了。

[早上]只要做10分钟的正念呼吸即可。

[白天]创造机会来确认自己和他人之间的联系。最理想的方式是和朋友、家人一起愉快地用餐。另外,要有意识地对他人表达感谢与爱意。比如说,写感谢卡片、送花、做志愿者,等等。当然,你不知道对方会做何反应,但这种行动本身是非常有意义的。除此之外,也非常推荐大家试着与老家的人或以前的熟人打个招呼联系一下。

第四天——释放欲望的“狂野日”

这一天可以尽情释放自己的欲望。在此之前,大家都在尽可能地控制欲望,今天就来好好释放一下。期待感可以帮助大家调整心情,对于改善抑郁症非常有效。

[早上]做完10分钟的正念呼吸之后,请认真感受自己的生理欲望(食欲、性欲等)和物质欲望。好好思考一下为何有这种欲望,以及满足这种欲望之后对个人和社会有何影响。正向心理学的研究显示,物质上的满足只占幸福程度的很小一部分,6个月之后就会消减。

[白天]满足自己的欲望。比如说,想去购物就去购物,想吃美食就吃美食。事先设定好时间和金额限制后就能避免事后后悔。

[晚上]大约从这个时间段开始,脑海中开始出现日常生活和工作的事情。此时可以通过平和心冥想来保持内心的平静。如果你想要积极地思考工作上的事,则可以空出一段时间重新审视“工作是为了实现什么”。另外,在睡前做一下感恩的“慈悲心”,举出10件现在的自己能够感谢的事情。

第五天——为了让“下一次休息”变得更好

这一天是五日简单休息法中的最后一天。一边想想前述中“每天要做的事”,一边悠闲地度过这一整天。这时候你肯定会在想明天开始的一如往日的日常生活(工作和家事)。但是,你已经连续五天实行各式各样的正念冥想,做完这些后,你对日常生活的看法应该已经有所改变。

[晚上]做一些从非日常生活过渡到日常生活的仪式(具体什么仪式可自行决定)。建议你准备一个笔记本,规划一下“下一次五天休息计划”。为了使“火焰”持续燃烧下去,必须需要一定的“空隙”。做休息规划就是为了事先安排好“空隙”。

经过这五天后,我想你已经发现哪里做得不够好,哪里应该改正,把这些发现和感悟都写进笔记本里吧。

如何评价最强大脑?

自己喜欢上最强大脑是在两年前,自己才毕业的时候,一个偶然的时间发现了这个综艺节目。当时看得自己激情澎湃,对荧幕上的那些最强大脑真的是满满的崇拜之情油然而生。


在我看来上面那些人简直就是神人了,没有一个项目是自己可以达到的,可能连千分一都够不到。在想象那些人是怎么办到的呢?居然能够这么的厉害。



当然这个节目还一个非常厉害的地方,就是节目组准备的道具真的是耗资不浅呐~相信做这个综艺节目的成本要比很多其他综艺节目的成本要多上许多。很多时候光是看道具就非常让人震撼了。



节目里面的魏教授也是我最喜欢的人之一了,一开始魏教授在节目里面其实很多其他的嘉宾都会反对他,不支持他的选择。其实连我一开始看电视的时候 也是这样的,但是当魏教授用科学的观念来解释出为什么给挑战者的打分是这么多的时候,一下子就觉得真的好有道理的。后来慢慢的越来越喜欢魏教授了,而且每次我会在魏教授打分的时候自己心里也估摸一个分数,发现越来越贴近魏教授给的分值。这个感觉真的蛮不错的。



对于这个综艺节目的评价,我觉得如果是按照淘宝购物来做评价的话,我肯定是给五颗星好评的,而且还会附上一句会再来的,还会介绍朋友来的哦~这个节目做的真的很不错,至少在我看来这个节目的意义程度和教育程度都高于很多其他的综艺节目了。

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