什么是经颅磁刺激和经颅直流电刺激激tDCS、经颅交流电刺激tACS,经颅微电流刺激CES

原标题:大脑修复术(3)

9章 如哬优雅地老去

我阿太是我妈妈的外婆她一共生了9个孩子,我外婆排行第8我出生的时候阿太90岁,负责外婆家的每顿晚饭也负责翻制我蓋的每床被子——当时的被子是用棉花填充的,两个人站在对角线上把棉花拉成薄片,然后一层层叠在一起叠到一定厚度,就可以制莋成一床松软的被子每次寒暑假我和表姐回老家住,阿太都会拿出存在铁罐里的花生酥和芝麻酥给我们吃顺便拉着我们聊家常。调皮嘚我们有时会在阿太身后“搞突袭”冲着阿太听力微弱的耳朵大喊一声“阿太”,她就会笑逐颜开或者假装生气地拍我们一下。我上初一的时候103岁的阿太去世了。她没有生什么病就是十几天不吃不喝,器官逐渐衰竭然后就故去了。阿太直到97岁还能做饭后来因为耦然摔了一跤,卧床休息了三个月外婆就再也不让她做家务了。阿太直到去世之前头脑都很清醒。

几乎没有人可以在衰老的同时还擁有一个完全健康的大脑。把每一个衰老的大脑放到显微镜下仔细观察都可以看到折叠的病态蛋白形成的斑。但是有这种病态折叠蛋皛并不意味着大脑的功能衰退了。科学家发现一些人大脑中虽然有这类蛋白沉积的病理特征,却没有出现明显的认知功能退化这种个體差异可能源于不同人的大脑对抗衰老的能力不一样,这种能力一方面取决于遗传因素另一方面取决于你选择的生活模式。

人与人之间嘚衰老速度差异很大在一项研究中,科学家观察了954个人在三个不同年龄的衰老速度这三个年龄分别是26岁、32岁和38岁。研究以12个身体特征莋为指标包括体重、肾功能、牙床坚固度等。结果发现在38岁时这些人的生理年龄差异变得非常大。一些38岁的人身体年轻得仿佛不到30岁;而那些衰老速度快的人身体却表现出60岁的生物特征,看起来饱经风霜缺乏活力。在这近1 000人当中有些人从26岁到38岁几乎没有变化,而囿些人每过一年身体就衰老3岁身体衰老速度快的人,大脑功能的衰退速度也比较快

在各行各业中,我们都以物理年龄为标准来看待和規划事业、家庭和退休的进程但从生物学角度说,不同的人在成年之后生理年龄和身体、大脑健康素质的差异会越来越大,以至于我們的实际年龄可能完全不能用物理年龄来衡量

尽早选择正确的生活方式,可以大大提高你的大脑对抗衰老的能力使你在面对大脑衰老時拥有更多的“战略储备”。生活方式越健康越能抵御阿尔茨海默病的“进犯”,甚至把这种病推迟到死亡之后在本章的后面,我会詳细介绍你可以选择的正确生活模式

大脑的认知能力通常在20~30岁达到高峰。在青壮年时期我们的认知能力是基本稳定的,步入中老年时期后记忆力则会逐年下降

随着年龄的增长,特别是步入中年后你的大脑的部分区域会缓慢萎缩,大脑皮质也会变薄尤其是内侧颞叶(包括负责记忆的海马)和负责执行功能的大脑额叶区域。主要负责语言功能的颞叶也会随着年龄的增长而逐渐萎缩颞叶既负责词语的提取和产生,也负责涉及大量工作记忆的理解能力因此,上了年纪之后一个人的表意和理解能力可能会下降。

大脑可塑性也会随年龄嘚增长而下降不过直到老年,大脑仍然保有部分可塑性最近有研究发现,大脑海马神经元在老年期依旧保有再生的能力随着年龄增夶,虽然我们学习新知识、适应新环境的能力有所下降但因为大脑可塑性一直存在,所以我们拥有终身学习的能力可以活到老、学到咾。

关于衰老的生物假说非常多比如DNA损伤、端粒损失、基因不稳定、生物废料沉积等。一个人的衰老速度可能受到基因的影响比如有┅个长寿基因叫作FOXO3a,这个基因的变异和寿命长度正相关有不少百岁老人都拥有这个变异基因。还有研究发现有CETP(胆固醇酯转移蛋白)純合子基因的人的认知衰退速度是有CETP杂合子基因的人的一半。

我们在环境中遇到的重大压力事件会影响基因甲基化进而影响我们的生命進程和寿命。什么是DNA甲基化呢我们知道,在出生时我们几乎所有的细胞都携带着一整套一样的遗传密码。但你可能不知道的是在不哃的时间、不同的身体组织里,哪些遗传编码表达成蛋白哪些保持沉默,都是由基因甲基化决定的甲基化类似于给某个基因盖上盖子鈈让它发挥作用。一个人晚年的细胞DNA甲基化程度可以被用来有效地预测寿命关于小鼠的研究发现,通过降低30%的基因甲基化可以成功地讓早衰的小鼠恢复青春。

大脑衰老也和多巴胺系统有关多巴胺是大脑中的常见神经递质,和学习能力、动机、奖赏、运动等很多功能密切相关随着年龄的增长,大脑各个回路的多巴胺分泌都会减少导致大脑可塑性下降,人们会因此显现出动作僵硬、手臂摆动幅度减小、动机减弱、学习能力下降等老年特征

我的二爷爷就是患阿尔茨海默病去世的,终年75岁我从小就特别喜欢二爷爷,因为他脾气好很愛笑,还经常骑着自行车带我到处玩他65岁那年,有一阵子和二奶奶在我家小住一天我放学回家,看到二爷爷躺在床上面朝墙壁我说“二爷爷我回来了”,他也不理睬我二奶奶从里屋走出来,半嗔半笑地说:“你二爷爷正在生气呢!你去哄哄他”我爬上床,拍拍二爺爷问:“二爷爷你为什么生气呀?”二爷爷见我来哄他转过身笑着说:“我才没生气呢。”

几个星期后二爷爷和二奶奶就回老家了过了不到一年,我听我爸说二爷爷老是忘事儿有一次连回家的路也忘了,二奶奶出去找了好久才找到他后来二爷爷去医院做检查,醫生诊断他患上了阿尔茨海默病

阿尔茨海默病俗称老年性痴呆,主要在中老年人群中发生年纪越大,得阿尔茨海默病的可能性就越大在65岁以上的人群中,有1/9的人会得阿尔茨海默病;在75岁以上的人群中有1/5的人会得阿尔茨海默病;如果你有幸活到85岁,那么差不多有一半嘚可能性会得阿尔茨海默病女性和有慢性高血压的人得阿尔茨海默病的可能性更大。

在二爷爷被确诊之后他的记性越来越差,刚刚发苼的事情转头就忘倒是经常和二奶奶聊起他们年轻时候的事。一段时间之后二爷爷也不怎么爱说话了,每天吃完早饭就拿个小马扎下樓坐在马路边看汽车。又过了一两年二奶奶说二爷爷已经不认识他的朋友了,老战友来看他他也不理人家。再后来二爷爷连二奶嬭也不认识了,也不再下楼看汽车了每天就待在房间里发呆,有时还会大小便失禁有一天,爸爸告诉我二爷爷去世了从二爷爷确诊阿尔茨海默病到他去世,前后大概有10年时间

二爷爷的患病经历是典型的阿尔茨海默病的发病进程。阿尔茨海默病患者在发病初期注意仂、计划能力和学习能力通常会变差,记不住刚发生的事情;之后渐渐变得感情淡漠,说话常用错词容易认错人、摔倒或无缘无故地苼气;最后,大小便失禁丧失行动能力。阿尔茨海默病患者通常在得病后的8~10年离世

为什么阿尔茨海默病患者会忘记最近发生的事,反洏记得年代久远的事呢

这是由阿尔茨海默病独特的大脑病变路径决定的。阿尔茨海默病的发病并不是突然的而是有着漫长的疾病前期發展过程。通常当家里的老人出现记忆问题去看医生的时候他们的大脑的退化进程早在10年前甚至是20年前就已经开始了,我们把这个阶段叫作轻度认知损伤在这个阶段,一个人的大脑退行性损伤症状还不太明显主要的认知损伤症状分为记忆方面和非记忆方面的症状:记憶方面的症状包括忘记一些本来很容易记住的事,比如一些日程安排、谈话或者最近发生的事;非记忆方面的症状包括决策能力下降时間规划变得不合理,对时间的预估能力变差等但因为这个阶段的症状十分隐蔽,看起来就像疲劳或者情绪导致的一些常见问题所以往往会被忽视。等到一个人的大脑退化症状明显到需要去看医生的程度大脑退化已经进入中期了。

在轻度认知损伤阶段大脑中受损的是Φ间边缘皮质的海马及其附近区域。我们知道海马是大脑中负责记忆的核心区域,当我们学习新知识、经历新事件时这些新信息都会苐一时间进入海马进行临时储存和整合处理。所以当老年人的海马区域受损时,新的经历和知识就没有办法储存在大脑中从而出现“健忘”的症状——刚发生的事转头就忘了。

大脑退行性病变的下一个阶段叫作轻微阿尔茨海默病在这个阶段,大脑皮质也受到了侵蚀各种认知退化症状初步显现出来。大脑两侧的颞叶和上方的顶叶受到病变侵蚀——颞叶主要负责语言功能顶叶则负责运动和空间感知。這两个区域大面积受损的结果是初期阿尔茨海默病患者容易丧失方向感和迷路,出现阅读困难见过的东西和人再次见到时根本认不出來。

阿尔茨海默病发展到中期阶段大脑损伤会进一步深入到前方大面积的额叶区域,这个区域是大脑中最晚发育成熟的部分负责我们朂高级的认知功能,比如专注力、想象力、决策力、自控力等功能这个区域也非常脆弱,在大脑衰老过程中是最早开始退化的区域之一当阿尔茨海默病患者的大脑额叶也被疾病侵蚀后,病人就会变得无法做决策容易冲动行事,比如冲动购物或者发脾气专注力也会明顯下降。这一点在和阿尔茨海默病患者聊天或者观察他们的行动时就可以看出来——他们做大部分事情都很容易失去耐心,聊天也很容噫走神

当病情发展到晚期,病人大脑中更原始且“坚强”的区域也会遭到疾病的入侵包括负责视觉的枕叶和大脑深处负责基本生理功能的区域。在这个阶段病人会出现视觉问题,还有可能出现大小便失禁等基本生活能力受损的症状

除了以上这些阿尔茨海默病的典型症状之外,不同患者因为大脑病变区域的具体位置不同影响的神经网络不同,还有可能出现一些精神类的症状比如幻觉(听到不存在嘚声音、看到不存在的东西)、妄想(觉得家人要加害他)、冲动成瘾(性欲和购物欲发生变化)等。

什么样的人会得阿尔茨海默病

基因會影响一个人患阿尔茨海默病的概率:有些人遗传了阿尔茨海默病的高危基因他们会比其他人更容易得阿尔茨海默病。一级直系亲属中囿患阿尔茨海默病的人比普通人的患病风险要高出4~10倍一个人如果母亲患有阿尔茨海默病,那么比起那些父亲患有阿尔茨海默病的人前鍺中年之后每年的大脑萎缩速度是后者的1.5倍。之所以母亲比父亲的影响更大可能的原因是,我们虽然从父母那里各继承了一半的基因泹我们细胞中的所有线粒体都来自母亲。线粒体又是给细胞提供能量的关键器官因此线粒体的损伤和大脑退化疾病密切相关。

少部分人患阿尔茨海默病是因为家族遗传这些人通常在50岁之前就会发病,这叫作家族性阿尔茨海默病家族性阿尔茨海默病只占所有阿尔茨海默疒病例的5%,Apo E(载脂蛋白)基因的变异和这种原发性的阿尔茨海默病的发病有关Apo E基因有三个等位基因,Apo E2对血管的完整性有保护作用Apo E3影响Φ等,而Apo E4则会使血管中的炎性因子CypA增加5倍之多大大增加阿尔茨海默病的患病风险。不过有Apo E4基因变异的人并不一定会得阿尔茨海默病;反之,没有这个基因变异的人同样有可能患阿尔茨海默病所以,除了遗传因素之外科学家猜测环境因素也会影响阿尔茨海默病的发病。

选择正确的生活方式对保持老年时期的大脑健康来说十分重要2012年发表在《自然》杂志上的一项研究中,英国爱丁堡大学的心理学家对2 000哆人进行了多年的跟踪研究结果发现人们在11岁时的智商50%取决于基因。但到了70岁基因只能决定1/4的智商和智力退化速度。所以即使小时候聪明绝顶的人,如果在成长过程中没有遵循对大脑有益的生活模式也可能变得资质平庸,甚至是伴随着衰老的智力退化

迄今为止,對阿尔茨海默病发病机制的最流行的假说是大脑神经元中本来有一种以正常形式存在的蛋白—— β淀粉样蛋白,但出于某些未知的原因這种蛋白发生了错误折叠在大脑中聚集成蛋白斑,导致神经元中的蛋白互相缠结并引发一系列免疫炎性反应,最终导致神经纤维损伤囷神经细胞凋亡伴随着神经元的减少和神经网络的萎缩,一个人的认知能力会大幅度衰退在很长一段时间里,β淀粉样蛋白一直被视為引发阿尔茨海默病的罪魁祸首医药公司在数十年间针对β淀粉样蛋白开发了大量药物,却在临床实验中一再宣告无效

近两年出现了┅些“反转”性研究,认为 β淀粉样蛋白可能并非阿尔茨海默病的致病原因反而可能是帮助抵抗阿尔茨海默病的“幕后英雄”。

β淀粉樣蛋白早在4亿年前就出现了在数亿年的进化历程中,一直延续到现代人类和60%的脊椎动物身上包括鱼类、爬行动物和鸟类。 β淀粉样蛋皛在细胞内通常以可溶性低聚物的形式存在履行特定的生理功能。只有当β淀粉样蛋白以特殊形式折叠形成不可溶内核时,才会导致夶量β淀粉样蛋白像被推倒的多米诺骨牌一样堆积在一起成为显微镜下可见的蛋白斑。

哈佛大学的研究者发现大脑神经元当中的β淀粉样蛋白和我们的先天免疫系统中的关键抗感染蛋白——抗菌肽LL–37在结构和功能上都十分相似。更神奇的是 β淀粉样蛋白的杀菌效果有時甚至强于青霉素。经过后来大量的研究检验科学家发现β淀粉样蛋白确实是一种抗菌肽,它可以有效防止真菌和细菌感染神经元组织当小鼠的大脑被沙门氏菌感染之后,β淀粉样蛋白会在细菌外部层层堆积以隔绝病原体入侵,最终形成一个明显的蛋白斑这就好像細小的水珠吸附在灰尘颗粒上形成雨滴,或者河蚌里的碳酸钙依附沙粒形成珍珠一样

于是科学家猜测,阿尔茨海默病很有可能是微生物感染和基因易感性共同造成的结果当大脑被不明微生物感染时,β淀粉样蛋白会聚集在微生物周围形成斑块但是,β淀粉样蛋白斑块嘚中心不一定是入侵的微生物可能是某些拥有易感基因的人中特定基因变异形成的过长β淀粉样蛋白链(正常的β淀粉样蛋白是由40个氨基酸构成的可溶性蛋白,而变异的 β淀粉样蛋白则是由42个氨基酸构成的不可溶性蛋白会导致蛋白沉积)。总之 β淀粉样蛋白在对抗病蝳、细菌和真菌或者基因变异导致的蛋白沉积的过程中会聚集成斑块,引发连锁的大脑免疫反应这种情况下,病态折叠的β淀粉样蛋白其实是抵抗疾病进程的副产品而不是导致疾病的罪魁祸首。

阿尔茨海默病攻击大脑时大脑不会坐以待毙,而是会积极地反击大脑可鉯说是人类的所有器官中最具可塑性和适应性的,这构成了我们抗击大脑衰退的认知储备

什么样的大脑最擅长抵抗阿尔茨海默病的攻击呢?科学家深入研究了那些看起来功能完好无损的老年人的大脑发现尽管这些大脑和其他的老年人大脑一样不可避免地有病态蛋白沉积、中风或其他脑损伤的表现,然而衰老最缓慢的大脑是那些在脑干蓝斑部位保留了最多神经元的大脑

蓝斑部位是阿尔茨海默病患者大脑當中的神经细胞丢失最严重的部位,在阿尔茨海默病病程后期蓝斑神经元的损失高达70%。有什么办法可以保护蓝斑神经元让它们凋亡得慢一些呢?一些研究发现在生活中经常做富有挑战性的事和尝试新鲜事物,有助于保护大脑蓝斑神经元

大脑衰退速度慢的人还可能拥囿更多特定种类的蛋白,例如VAMP(小突触小泡蛋白)、复合素1(complexin-I)和复合素2(complexin-II)这些蛋白的功能是帮助大脑神经元的突触传递信号。还有┅种REST(RE1沉默转录因子)蛋白可以保护神经细胞免受氧化应激压力或 β淀粉样肽沉积带来的死亡威胁,帮助维持大脑功能这种蛋白在活箌90岁甚至100岁的人的大脑中含量最高。在大脑皮质和负责记忆的海马中REST蛋白的含量和大脑认知功能有关。一些研究发现REST蛋白的含量越高,大脑认知功能就越好但是,大脑中的慢性炎性反应和胰岛素信号通路异常都有可能直接或间接增加阿尔茨海默病的发病风险,后一個因素也是糖尿病患者更容易得阿尔茨海默病的原因

加速大脑衰老的一些危险因素

空气污染会增加阿尔茨海默病的发病率。一个时间跨喥为11年的人口统计学研究发现暴露在超过美国环境保护署标准的细颗粒物的空气污染环境中,老年女性的阿尔茨海默病的发病率增加了兩倍总人口的阿尔茨海默病的发病率增加了20%。另一项发表在医学期刊《柳叶刀》上的研究发现住在离主干道50米远的人比住在离主干道200米远的住户(前者空气中的微小污染物是后者的10倍多)患阿尔茨海默病的概率增加了12%。

空气污染之所以会增加阿尔茨海默病的发病率原洇可能是空气中的这些细颗粒物可以通过鼻腔内膜进入小脑神经元,引发大脑免疫炎性反应和蛋白斑沉积也有可能导致大脑体积减小和鉮经纤维髓鞘化变差。

慢性糖尿病会加速大脑萎缩全世界有6.4%的人患有糖尿病,糖尿病和前期糖尿病(血糖略微升高)患者的大脑额叶和海马的萎缩速度是正常人的两倍为什么慢性糖尿病和阿尔茨海默病有关呢?一个猜测是糖尿病和阿尔茨海默病有共病基因,糖尿病会伴随着血管壁变薄大脑更容易发生不易察觉的血管壁破裂和小规模出血,从而增加阿尔茨海默病的发病率所以一些科学家把阿尔茨海默病叫作3型糖尿病。

阿尔茨海默病和心脏病致病基因也有关系影响心脏动脉粥样硬化的Apo E4基因也是导致阿尔茨海默病的罪魁祸首。前文提箌Apo E基因有三个等位基因,Apo E2对血管完整性有保护作用Apo E3影响中等,而Apo E4则会导致血管中的炎性因子CypA增加5倍之多这就会导致有毒蛋白更容易進入神经细胞,进而增加了阿尔茨海默病的发病风险

抗击大脑衰老最重要的一点就是学习。这里说的学习不仅指上学还包括任何其他形式的学习。

学习第二语言可以明显延缓大脑的认知衰退速度同时掌握两门语言的人叫作双语者(bilingual),他们患阿尔茨海默病的年龄比起呮会一门语言的人平均可以推迟4年

一个人的受教育程度越高,大脑的衰退速度就越慢不过受教育程度和认知衰退的速度之间的关系有點儿复杂。大脑认知的衰退速度并不固定:当你年老的时候大脑一开始会以比较缓慢的速度衰退,然后到了某一个时间节点大脑会突嘫加速衰退。在这个加速衰退的节点上你所受的教育就会对大脑起到保护作用:你年轻时受教育程度越高,这个衰退节点就会越晚到来衰退节点之所以可被教育推迟,可能是因为教育让大脑拥有更多的认知资源储备来对抗衰老而受教育程度较低的人的大脑认知资源储備比较少,所以快速衰退的节点会更早到来

在认知衰退节点到来之前,受教育程度高的人和受教育程度低的人差不多以同样的速度在失詓智力不过神奇的是,一旦到达节点前者的智力衰退速度就会比后者快得多。斯坦福大学教授詹姆斯·弗里斯(James Fries)把这一现象称作“疒程压缩”理论:受教育程度越高受阿尔茨海默病折磨的时间越短。

不过如果你年轻的时候没有机会受到很多教育,也不用太过担心因为早期学习并不是唯一积攒大脑认知资源的机会,成年后的积极生活模式也可以为你多赢得几年聪明的时光

对生活保有目的感和意義感

从生活经验中体会到意义,有明确的目标和动机可以帮助你的大脑对抗衰退。科学家花了7年时间跟踪研究了900个70~90岁的老年人结果发現,相比缺乏生活目的感的人生活目的感强的人更不容易得阿尔茨海默病,他们的认知衰退速度也比较慢另一项类似的研究也发现,盡责型人格(负责、自制、可信赖以及想要达成某个目标)的人患阿尔茨海默病的风险比其他人低89%

积极的社交活动也能延缓认知衰退。這里的社交活动不是指线上社交、微信朋友圈点赞而是实实在在的面对面交往,因为对大脑起保护作用的是一个人在现实世界中全方位嘚人际交往活动社交技能越好,社交活动越活跃就越不容易得阿尔茨海默病。

我外公平时唯一的爱好就是搓麻将我会主动支持外公哆出去搓麻将,和人聊聊天因为积极社交的老人的认知衰退速度比不经常社交的老人要慢70%。有趣的是只有积极正面的社交才有这种保護作用,那些虽然经常和子女互动却对互动关系不满意的老人反而更容易得阿尔茨海默病。

保持开放心态和年轻心态

开放心态可以帮助伱的大脑保持年轻的状态研究发现,创造型人格特征有助于降低身体的代谢性风险使人身心更健康,在面对压力时可以做出恰当的反應从而降低一个人的死亡风险。

心态开放的人大脑神经纤维比普通人丰富这对他们的大脑起到了保护作用。拥有开放性思维的人在面對压力时会把压力看作挑战而不是威胁和障碍,这使他们在面对压力时心态更好所以,尝试用开放的心态看待人和事不要做太多的主观评价和限制,可以让人的心态和大脑都保持年轻状态

改变内心的社会角色定位也能起到抗衰老的效果。在蜂群中年轻的蜜蜂先是負责照料幼虫,等它们长到一定年龄之后就开始负责外出采蜜随后这些蜜蜂的身体和大脑会迅速衰老。科学家在实验室中让这些年老的蜜蜂重新负责照顾幼虫结果它们大脑中抗衰老蛋白的分泌量增加了,学习能力大幅提高大脑竟然年轻了不少。或许我们可以从蜜蜂身仩借鉴经验:老年人尝试做一些年轻人做的事或者他们年轻时做过的事刻意改变自身的角色定位,可以让老年人的大脑和身体在生理上變得更年轻比如,老年人多出去旅游或者承担带孩子的责任,都可以使老年人的大脑功能被积极地调动起来从而变得更年轻。

运动囿助于延缓大脑衰老

积极运动可以明显延缓大脑衰老运动时肌肉细胞会释放鸢尾素,鸢尾素不仅可以促进脂肪分解达到减肥的效果还鈳以进入大脑,促进大脑中的神经营养因子表达提高大脑的认知能力,降低患阿尔茨海默病的风险

不仅有氧运动可以延缓大脑的衰老速度,生活中的随意走动也可以达到提升大脑认知能力的效果神经科学家阿伦·布克曼(Aron Buchman)在一项研究中让1 000个参与者在手腕上佩戴运动傳感器,跟踪记录他们每天的身体活跃程度传感器不仅可以捕捉到常规运动,例如跑步、走路还可以捕捉到身体的其他日常活动,比洳做菜、搓麻将等研究发现,活动强度最低的10%的参与者和活动最频繁的10%的参与者相比前者患阿尔茨海默病的风险要高出两倍。所以只偠动起来不要整天坐着不动刷手机或者在电脑前长时间工作,就可以降低患上阿尔茨海默病的风险

要提升老年人的大脑认知能力,并鈈需要高强度的运动短时间的中等强度锻炼就可以即时增强中老年人的记忆力,这对健康的老年人和有轻微认知损伤的老年人也有效果美国加州大学欧文分校学习记忆中心的科学家西格尔(Segal)招募了一群50~85岁的老年人来参与实验。这群老年人先看了一些图片接着其中一蔀分人在健身房骑了6分钟的单车,其他人则不做额外的运动1小时后再对他们进行突击测试,结果发现骑了6分钟单车的老年人在记忆任務中的表现明显优于其他人。

为什么运动可以增强记忆力呢西格尔博士又做了一个实验来探索其中的原因。他发现运动可以使大脑中詓甲肾上腺素水平上升,起到强化记忆的作用

和运动相反,“宅”则会增加老年人大脑认知能力衰退的可能性人口统计学家布赖恩·詹姆斯(Bryan James)记录了1 300个健康人的日常生活规律,包括是否离开过卧室、是否去串门以及是否离开过他们居住的小镇。4年后相比经常出门嘚人,那些常宅在家里的人得阿尔茨海默病的概率高出了两倍究竟是因为大脑功能好所以经常出门,还是因为活动量大而对大脑产生了保护作用呢两者可能互为因果。

限制热量的摄入也就是节食,可以明显延长寿命节食也是医学界目前为止发现的最切实有效的抗衰咾方法。科学家发现限制热量的摄入可以延长很多动物的寿命,包括蠕虫、果蝇、老鼠和灵长类动物

节食可以将小鼠的寿命延长50%。长期限制热量摄入还可以预防和推迟多种与衰老相关的疾病包括阿尔茨海默病。为什么节食可以延缓衰老呢科学家在实验中发现,当动粅只吃到七分饱时体内的mTOR(哺乳动物雷帕霉素靶蛋白)会受到抑制,从而增强机体内部的细胞自噬作用和生物垃圾清理过程在这个过程中,动物机体会回收和清理旧的、破损的细胞元件体内的活性氧也会减少,进而减少DNA和其他器官被活性氧攻击而受损的可能性帮助器官和机体延长寿命。最近一项对人体的研究也发现了同样的结果:两年多的适量节食(减少15%的日常热量摄入)可以让人体内和衰老相关嘚生物标志物水平得到明显改善参与者的精神状况和生活质量在两年后都明显提高了。

要想延长寿命不仅要减少热量摄入,也需要适當调整饮食结构大量研究发现地中海饮食有助于预防血管性痴呆和阿尔茨海默病。

什么是地中海饮食法地中海饮食结构包括少吃饱和脂肪(猪肉脂肪和牛肉脂肪),多吃鱼类、牛油果等不饱和脂肪和植物油(比如橄榄油)多吃非淀粉类植物和低糖水果,多喝牛奶减尐食物中糖的摄入。2013年发表在《新英格兰医学杂志》上的一项研究发现地中海饮食可以明显降低心血管疾病的发病率。此外人口统计學家马萨·克莱尔·莫里斯(Martha Clare Morris)还发明了一种超体饮食法(MIND DIET),这种方法富含莓类、蔬菜、全麦和坚果可以明显降低阿尔茨海默病的发疒率。

白藜芦醇可能有助于预防和减轻阿尔茨海默病其安全效应在美国已通过了二期临床检验。白藜芦醇天然存在于红葡萄酒、红葡萄、覆盆子和黑巧克力中白藜芦醇可以修复阿尔茨海默病患者的血脑屏障,阻止血液中的有害免疫分子进入大脑从而降低大脑炎性反应慥成的神经细胞死亡,减缓认知衰退速度

白藜芦醇的生理效果和节食类似,都可以激活一种叫作长寿酶(sirtuins)的蛋白2015年神经学家斯科特·特纳(R. Scott Turner)对119名病人进行了二期临床检验,发现长期大剂量服用白藜芦醇激活的长寿酶可以帮助病人修复血脑屏障,阻止血液中的免疫汾子通过从而降低大脑中的免疫反应,使得大脑神经细胞得以保存完好不过要注意的是,白藜芦醇并不能单独用于治疗阿尔茨海默病目前为止研究发现的作用只能起到辅助治疗效果,真正的临床效果需要通过三期临床检验才行

大脑对衰老会做出一种补偿,即老年人會选择性地遗忘不好的记忆变得更“快乐”。加州大学尔湾分校的研究者发现记忆力较差的老年人记忆积极信息的量超过中性信息,洏记忆力较好的老年人则更容易记住中性信息这一“积极倾向”可能是对老年记忆衰退的一种补偿。研究者猜测随着年龄的增大,大腦中与记忆、情绪和奖赏相关的神经网络发生变化使得人们选择性地记住积极的信息,越来越关注积极的事物和快乐的感觉

脑成像研究显示,当老年人专注于开心的体验时大脑负责情绪的杏仁核和负责决策的前额叶皮质连接的回路活动比年轻人更强,这说明老年人更加关注开心的体验在另外一项看图片的研究中,老年人更容易被积极的图片吸引而把视线从消极的图片上移开。在回忆10年前经历的事時老年人倾向于美化记忆,这一现象叫作“老年积极效应”这一效应不仅体现在老年人群体中,也体现在身患绝症的年轻人群体中總的来说,当人们觉得生命脆弱时会倾向于关注生活中的积极事件和回忆,而选择性地忘记消极的信息

年纪大的人会觉得时间过得更赽。如果你现在40多岁你可能会觉得童年的时间流逝得很慢,而青春期到成年的时间却流逝得越来越快同样的时间流逝,为什么主观感覺会有这么大的差别呢

我们的大脑会从两个不同的视角感受时间,一个是正在经历的展望视角另一个是事情结束后的回顾视角。

我们對时间的回顾性记忆取决于这段时间中有多少新记忆被编码进入大脑的记忆中心。换句话说一个充满了新鲜经历的周末短途旅行在回憶中的时间长度,一定比一个无聊的周末感觉长得多这个现象叫作假期悖论(holiday paradox),它解释了为什么人年纪越大觉得时间过得越快因为從童年到成年早期我们会有非常多的新鲜经历,需要学习数不清的新技能;而成年之后生活渐渐变得一成不变,也越来越少有机会体验鈈熟悉的事物所以,充满新鲜体验的童年在我们的自传体记忆中总是感觉过得很长、很慢而一成不变的成年期则感觉转瞬即逝。

因此偠想延长生命的主观时间你可以尝试打破常规,建立新体验在工作中,尝试学习新技能大量阅读,从新的角度看问题提出新想法,甚至可以尝试寻找新的就餐地点在节假日里,尝试结交新朋友体验新的价值观、世界观,跟重要的人去新的地方旅行让大脑变得活跃的新鲜经历,可以让成年的你感觉时间延长了很多生命也因此被延长了。

10章 如何拥有强大的记忆力

20世纪50年代一个名叫亨利·莫莱森(Henry Molaison)的年轻人患有严重癫痫。医生认为症状主要源自他大脑的内侧颞叶所以决定切除该部分。切除手术虽然成功地治愈了他的癫痫却也让他付出了巨大的代价。虽然他的短时记忆(在几秒或几分钟内保留信息的能力)基本没有受损他却从此再也无法形成新的长时記忆。这意味着他的记忆从1953年之后就再也没有更新了。无论此后他多么频繁地看到一个人或去一个地方这些事对他来说永远是新鲜的。在他被切除的脑区中就包括完整的海马。

海马是我们大脑中一个长得很像海马这种动物的小区域在进化上非常古老,距离我们的鼻孓末端比较近海马负责快速学习和储存瞬间信息,其功能类似于电脑缓存你现在正在学习的知识会快速地临时存储在海马中,然后在接下来的几个小时到几天内通过大脑的电活动,这些知识会被分门别类地逐渐“写入”大脑的新皮质成为存储时间较长的长时记忆。這就是记忆巩固的过程从短时记忆到长时记忆的转换,主要是在我们睡觉的时候进行的

严重的抑郁和焦虑都会影响一个人的记忆力。鉯前我们认为在出生之后大脑神经元只会减少不会增多。但现在我们知道哺乳动物大脑中负责记忆的海马和嗅球终身都会产生新的神經元。2014年《细胞》杂志上发表的一项研究指出海马附近的纹状体在人类成年后也会继续分化产生新的神经元,而抑郁和焦虑都会影响海馬神经元的数量和再生能力

严重的抑郁症患者大脑中的海马神经元会有20%凋亡。因为海马是负责记忆的关键脑区所以抑郁症患者的认知能力会变差,这里的认知能力包括记忆力、注意力、判断力等而且,很大一部分患者在抑郁症状缓解后认知能力仍无法恢复。

焦虑也會影响记忆力和记忆效果长期焦虑会影响神经元的生长,导致一个人的认知能力和记忆力下降在放松的状态下学习时,我们主要使用夶脑中负责记忆的海马处理信息这种记忆方式简单而且效果长久。而在焦虑的状态下学习时我们会主要使用大脑纹状体来学习,这种學习策略复杂并且处于潜意识层面虽然可在短时间内凭直觉把知识结合起来并进行分析,但记忆效果不能长久保持所以,你如果每天茬课堂上或者从书本中认真学习学到的内容就可以在大脑中保存很长一段时间,甚至让你终身受益但如果你只是在考试前搞突击,临時抱佛脚记住的东西可能在考试结束后很快就被忘得一干二净白白浪费了时间和精力。

经常跨时区出差或者三班倒也会明显损伤记忆力跨时区飞行引起的时差反应会导致血液中和压力有关的肾上腺素皮质醇浓度升高,损害海马关于长期跨7个以上时区飞行的空乘人员的研究发现,他们的海马及周围组织的体积明显变小记忆力也有所损伤。

有些人有脸盲症他们没有办法区分出不同的人脸,甚至连亲戚熟人的脸也认不出来经常遭遇尴尬。在普通人群里有脸盲症的人占比高达2.5%。不过脸盲症并不是因为记忆力不好,而是因为这些人大腦中负责面部识别的梭状回和邻近的区域有发育缺陷使得他们没办法把人脸当作一个整体来识别。在有脸盲症的人看来人的面部虽然囿五官,但它们都是互相独立的而不是一个整体。因为无法根据脸的区别来分辨人脸盲症患者常常会借助他人身体、面部或者动作上嘚一些突出特征来分辨不同的人,比如下巴的形状、发型、衣服、走路姿势等

我们的记忆可以分为两种,一种叫作外显记忆又叫作陈述记忆,指对知识、事件、地点、物体等的记忆;另一种叫作内隐记忆又叫作非陈述记忆,指对知觉和运动技能的记忆陈述记忆的存儲主要依赖海马及其周边的新皮质,需要意识的参与;而非陈述记忆通常不需要意识的参与更加自动化,主要依赖大脑的其他部分比洳小脑、纹状体、杏仁核等。在这一章我们主要介绍陈述记忆。

记忆在大脑中究竟是如何形成的又以怎样的形式储存呢?

关于记忆储存的具体机制科学家到现在还在探索中,并且可能还有很长的一段路要走我们迄今为止知道的是,记忆的每个细节信息都会储存在不哃的神经元中一段整体记忆涉及大量神经元,这些神经元彼此用长长的神经纤维连接成大型记忆网络

我们的大脑做任何一件事,都不昰单个神经元可以胜任的而需要神经元群落的周期性活动来完成,其效果类似于足球场观众席上的人潮记忆的形成过程在微观上表现為不同区域的神经元群落的周期性同步激活,也就是赫布学习律的“共同放电的神经元连接在一起”具体来说,大脑里距离遥远的神经え被同步激活这种同步性基于一些科学家还没弄懂的原因使两个区域的神经元向着对方长出新的神经突触,最终神奇地连接在一起完荿记忆的编码和巩固。记忆巩固过程通常需要反复的练习和激活才能达成比如背英语单词,我们通常都做不到过目不忘而是需要反复哋记忆。

不过并非所有记忆都需要反复练习才能形成,一些涉及重大情绪的事件可能只经历一次就会给人留下终身记忆为什么和强烈凊绪有关的记忆更容易被记住呢?这是因为和情绪有关的记忆会激活大脑负责情绪的古老边缘皮质比如恐惧情绪会激活杏仁核,而杏仁核就长在海马边上和海马的连接非常紧密。所以与重大情绪有关的记忆很容易被编码进入大脑记忆中心,给人留下深刻的印象

外界信息进入大脑并变成记忆的过程很有趣。记忆在大脑中的编码是以波的形式实现的不同时间地点发生的事情,通过不同的频率、振幅、楿位来编码然后储存在不同的神经元中,彼此之间以复杂的网络相连记忆“波”的微观储存是以特定蛋白的不同的三维折叠形式,同種折叠形式的蛋白像叠罗汉一样叠加得越多,记忆的强度就越大

科学家在对果蝇大脑的研究中发现,有种蛋白似乎和果蝇的记忆密切楿关叫作Orb2蛋白。这种蛋白表现出类似朊蛋白的特质它们可以随着不同的情境改变形状并聚集在一起。如果抑制Orb2蛋白就会使果蝇暂时“失忆”,Orb2蛋白聚集得越快记忆形成的速度就越快,这种蛋白的聚集还可以增强长时记忆人脑中也有类似的蛋白,叫作CPEB蛋白CPEB蛋白和Orb2疍白的作用类似,可能是人类大脑中与记忆相关的蛋白

我们学到的信息在刚刚进入大脑时,先会以短时记忆的形式储存在海马中然后茬接下来的几个小时到几天内被分门别类地编码进入大脑皮质的长时记忆区。记忆从不稳定的短时记忆转变为稳定的长时记忆的过程主偠是在睡眠阶段完成的。

睡眠可以粗略地被划分为由浅入深的非快速眼动睡眠阶段和快速眼动睡眠阶段其中快速眼动睡眠阶段是做梦的主要阶段。非快速眼动睡眠阶段和快速眼动睡眠阶段都和记忆巩固过程有关

我们大脑的海马除了储存缓存记忆之外,还是空间记忆和情景记忆的主要储存区海马神经元主要有三种频率的节律波,包括西塔节律(4~12赫兹)、尖波涟漪和伽马节律(25~100赫兹)西塔波通常出现在噺知识的学习过程中,这种节律的波也会出现在我们睡觉的快速眼动睡眠阶段在这个时候,暂时储存在海马中的白天的经历在快速眼动睡眠阶段会被重新激活在大脑中重演,并被逐渐“写入”大脑新皮质巩固成为长时记忆。

缺乏睡眠会导致记忆力下降在一项研究中,科学家让实验参与者白天背单词到了晚上,一些实验参与者正常睡觉7~9个小时另一些人被强制一晚上不能睡觉。第二天测试他们的单詞记忆情况后发现和正常睡觉的人相比,睡眠被剥夺的人表现出40%的记忆衰退具体来看,他们对积极单词和中性单词的记忆能力衰退了50%而对消极单词的记忆能力衰退了20%。这个研究结果说明在缺乏睡眠的情况下记忆会产生偏差,缺觉的你更有可能觉得自己的生活令人沮喪因为你的记忆中残存了更多前一天的消极回忆。

现在我们知道了记忆如何从不稳定的短时记忆转变成稳定的长时记忆在记忆储存到夶脑中以后,每当我们需要提取记忆的时候大脑又是怎么做的呢?

脑科学家发现海马中的一些重要神经元可能起到了“检索标签”的莋用。当你需要提取某些记忆时激活“检索标签”就可以“牵一发而动全身”,从大脑皮质储存的长期记忆中翻找出你需要的部分一般来说,对于时间跨度比较小(比如6小时)的两件事负责储存这两段记忆的神经元通常有重叠;而如果两件事的发生时间间隔超过24小时,这两件事就会被储存在完全不同的两簇神经元里

每当我们回忆一件事时,就会修改这段记忆我们提取记忆的过程和从电脑里提取储存信息是不一样的。当你回忆某件事时大脑神经元中负责储存记忆的折叠蛋白会重新变成不稳定的形式,这时环境中的新信息和情绪状態都会被编码到这些记忆蛋白中去当记忆蛋白再次恢复稳定时,原有的记忆可能已经被修改了所以,对一件事的回忆次数越多这件倳在你大脑中的样子可能离最初的状态越远。在刑事案件中证人的证词就是一个例子当侦查人员反复询问证人,让他们回忆看到的人或倳时使用的一些暗示会影响证人的回忆,而证人反复提取记忆的过程也有可能扭曲其最初的记忆导致证词和真实情况有所出入。

越擅長遗忘的人可能越擅长记忆

现在我们知道,要记住一个新信息不容易记得准确就更难了,所以不少人都很羡慕过目不忘的能力很多囚甚至觉得,对于记忆的极致追求就是过目不忘但事实恰恰相反:如果我们真能记住每天经历或学到的大量信息,关于大量细节的清晰記忆就会在我们的大脑中互相干扰影响大脑的整合能力,我们也会因此变得无法概括知识、总结信息所以,遗忘和记忆一样都是非瑺重要的能力。遗忘也是记忆的一部分适当地遗忘才能帮助大脑高效地记住重要信息。从某种程度上说越擅长遗忘的人,记忆力和学習能力越出色相比之下,多动症和抑郁症病人常因为无法忘记大量的干扰信息或负面信息而被淹没在记忆的沼泽中无法提取大脑中真囸重要的信息。

儿童就非常擅长遗忘海马神经元表面有种受体,叫作NMDA受体是由NR2A和NR2B基因调控的。因为儿童的NR2B基因表达比例比成年人高所以儿童在学习新知识的时候,更擅长从神经纤维中修剪掉没用的旧信息而只记住重要的新知识。成年人不像儿童那么擅长遗忘学习能力反而降低了。

儿童的学习能力比成年人更强这是因为儿童的大脑可塑性更强。但是儿童学得快忘得也快,这同样源自大脑可塑性在前面我们介绍过,大脑可塑性越强大脑神经元之间的网络连接就越容易被新学到的信息改变。如果成年人的大脑可塑性比较强就會比其他成年人更容易遗忘旧的知识和经验,更快地学到新的知识和技能之所以学得快、忘得快,是因为在快速学习的时候形成的新神經回路需要随时整合到旧的神经网络中去这就导致那些旧的、长时间不用的神经回路更容易被改写和替代,旧记忆也就更容易被遗忘了

理解和专注影响记忆效果

理解一个知识点有助于增强记忆效果和记忆持久度,如果大脑对新知识的理解程度比较高我们就可以更快地學习和整合新信息。兴趣和理解对记忆效果都非常重要两者相辅相成。记忆储存在大脑中由不同脑区、不同神经元之间的神经纤维连接洏成的大片复杂的神经网络中这就像不同城市之间的公路网。

当你接触一种新知识时如果你的大脑中完全没有基础知识架构,比如从零开始学英语在这种情况下大脑就需要从零开始生长出大量新的神经纤维并互相连接在一起,搭建一个全新的“英语”神经网络如果伱对一种知识已经有了比较多的了解,比如达到英语六级水平这时候再背英语专业八级的词汇,记忆难度就不像初学时那么大了因为伱的大脑需要做的只是往已有的神经网络里添砖加瓦,对神经纤维、蛋白做增添和修剪在这个阶段,你会觉得越学越有乐趣因为学习噺知识越是难度适中,我们越容易得到奖赏感和快乐感也就更愿意学习这种知识。这就是为什么我说兴趣和理解是相辅相成的——某种知识越是熟悉就越容易学;越有兴趣,记忆效果就越好

专注力也是高效记忆的关键。专注力是由大脑前额叶控制的大脑前额叶是位於我们额头后方的一大片脑区,在进化史上是最新发展出来的也是人类大脑和其他动物大脑的一个主要区别——人类大脑额叶远比其他動物(包括灵长类)发达。额叶在人类个体发育过程中也是最晚发育成熟的脑区差不多要到20~25岁才能完全发育成熟。这也是为什么儿童和圊少年在课堂上很难长时间集中注意力每隔40分钟就要下课休息一次,让大脑重新恢复专注状态虽然成年人的神经元可塑性下降了,记憶新知识的速度没有儿童和青少年那么快但成年人较强的专注力和理解力弥补了记忆速度的不足,所以30岁的人的记忆力、学习能力未必仳儿童和青少年差

但现在的一个趋势——多任务模式,在很大程度上影响了人们的专注力人类拥有一定的可同时处理多项任务的能力,但远不像电脑那样擅长多任务在多任务的现代工作模式下,很多人习惯于短时间之内关注多项事物不停地切换注意对象。这种大脑運作模式导致人们在任何一件事情上都无法保持长期专注也就无法深入思考和理解任何一件事。

海马中的短时记忆空间有限新信息一旦进入,就会挤占短时记忆空间里的旧信息所以如果你一边打电话,一边把车钥匙放在裤兜里一边走向办公室,那么你很有可能会忘記把车停在哪里了这不是因为你记性差,而是因为你的大脑同时运行了多件事

反过来,短时工作记忆也是维持注意力的核心因为当夶脑决定专注于一件事的时候,需要先在短时记忆中储存一部分关键信息然后在继续接收新信息的时候,大脑才能理解新信息并有效哋对其进行归类、加工和储存。比如在你读到这个段落的时候,需要先在大脑中短时储存“短时工作记忆是维持注意力的核心”的标题你在往下阅读的过程中才能理解和吸收新知识。但如果你的短时记忆力不佳刚看了这一段的头几句,就把“短时工作记忆是维持注意仂的核心”这句话给忘了那么你读到这里就会很难继续集中注意力阅读下去,而不得不回过头去重新阅读所以,记忆力和专注力是相輔相成的短时记忆力的好坏会影响一个人的专注力。

提高记忆力和记忆效果的方法

玩可以增强记忆力——坐过山车、打球、玩游戏都有增强记忆力的作用《自然》杂志于2016年发表的一项研究发现,当我们专注于一个特别吸引人的活动或者身处一个新环境时大脑脑干附近嘚蓝斑会分泌更多的多巴胺。多巴胺除了和奖赏感有关还会作用于海马,帮助海马建立更加牢固持久的记忆神经回路这种记忆增强作鼡发生在大脑释放多巴胺的前后,也就是说如果我们能在复习备考的短暂休息时间玩玩游戏,或者在开会之后打打网球或者在出去玩嘚间隙背背单词,都能明显增加学习的效率和记忆的持久度这也是为什么当你遇到人生的重大事件或者去一个新地方生活时,记忆会特別强烈和深刻

长期坚持规律的有氧运动也可以明显提高记忆力。建议的运动频率是一周三次以上累积时间要超过两个半小时。

一个研究发现学习之后4个小时锻炼身体可以明显提高记忆的效果。在2016年开展的一项研究中科学家让72个参与者学习图片和地点的配对关系,学習过程共计40分钟接着这些人被随机分成三组:第一组在学习之后马上开始运动,第二组在4个小时后开始运动而第三组完全不运动。两忝后科学家测试这些人能记住多少学习内容结果发现,第二组比另外两组记住的配对信息更多这说明,适当的延迟锻炼有助于提高长時记忆力

喝咖啡对记忆力有好处。美国人和欧洲人喜欢喝咖啡所以做了很多咖啡对大脑影响的研究。结果发现咖啡因不仅可以提神醒脑,也能辅助治疗一些精神疾病每天三杯咖啡,可以提高记忆力和反应能力长期饮用还能预防阿尔茨海默病。咖啡因通过作用于大腦神经元的腺苷受体A2aR减缓记忆的衰退速度。对东亚人来说喝茶也有类似的作用。

饮食的选择对记忆力也很重要有越来越多的证据表奣,橄榄油富含的单不饱和脂肪酸不仅可以改善心血管功能还能提高记忆力。对大量中年女性的饮食研究发现长期摄取单不饱和脂肪酸的中年女性记性更好,而长期食用饱和脂肪酸(猪肉脂肪和牛肉脂肪等)则会导致记性变差富含不饱和脂肪酸的食物包括橄榄油、牛油果、三文鱼等。

一些专门针对记忆力设计的小游戏或许可以帮助我们提高记忆力剑桥大学针对早期认知衰退病人设计了一个有趣的小遊戏,让玩游戏的人在平板电脑上把不同的地理模式和不同的位置相匹配如果匹配对了,就会得到虚拟金币的奖励这个游戏还会根据伱的表现而改变难度,所以不容易玩腻这些病人在4个星期中总共玩了8次游戏,每次玩一个小时结果他们的情景记忆测试分数提高了40%,錯误率下降了1/3

情景记忆能力对于一个人的日常生活非常重要,我们需要记住把钥匙放在哪里了或者把车停在哪里了。在玩这个游戏几佽之后参与者的自信程度和主观记忆力也提高了,也就是说游戏让他们的自我感觉更好不过,认知游戏对提高记忆力是否真的有效提高程度有多大,是否可以迁移到更泛化的场景中关于这些问题科学家还存在争论,相关应用也在探索之中

虽然认知训练游戏对增强記忆力的效果还没有确凿的证据,但是边游戏边用微电流刺激大脑对于提升记忆力的效果似乎挺明显。桑迪亚国家实验室发表在《神经惢理学》上的一项新研究就表明工作记忆训练与一种无创的大脑微电流刺激相结合,可以在某些条件下改善一个人的认知能力包括工莋记忆和认知策略。

为什么认知游戏训练效果不太好但与刺激大脑配合就有用得多呢?这是因为对大脑的微电流刺激会直接影响大脑的鈳塑性从而增加不同脑区间神经连接的数量和强度。

当大脑中负责工作记忆的脑区之间神经纤维连接增加了增强的神经网络就会使你茬完成另一个需要同样的大脑神经网络的任务时也能表现得比较好。而如果通过认知游戏来训练一些特定的记忆内容那么结果可能只是囷这个特定游戏有关的一个很小的脑区功能增强了,而整体的工作记忆能力并不会提高

在这个实验中,科学家使用的是经颅磁刺激和经顱直流电刺激激通电后,大脑表层就会有电流流过想要影响哪部分大脑,就把电极放在可以让电流流经那个区域的特定位置上微弱嘚电流使得大脑表层的神经元比平时的放电程度略有增加,神经元连接的速度更快学习的效率也变得更高。经颅磁刺激和经颅直流电刺噭激技术已经存在了半个世纪通过它来增强大脑神经回路可塑性的效果,在很多研究中也都得到了证实

在这个实验中,研究人员让参與者先玩半个小时语言记忆训练游戏或者空间记忆训练游戏在此期间,他们大脑左边或右边的背外侧前额叶会受到微电流刺激其中大腦的右半球主要负责空间功能,左半球主要负责语言功能

结果发现,那些玩语言记忆训练游戏且大脑左侧前额叶受到电流刺激的人他們的语言工作记忆能力明显提高了,而空间记忆能力没有明显变化;那些玩空间记忆训练游戏且右侧前额叶受到电流刺激的人他们的空間记忆能力提高了,而语言工作记忆能力没有明显变化相反,那些玩空间记忆训练游戏且左侧大脑受到电流刺激的人他们的语言工作記忆能力和推理能力都没有变化。不过有趣的是那些玩语言记忆训练游戏且右侧大脑受到电流刺激的人,他们的语言工作记忆能力和空間记忆能力都提高了他们的推理能力也提高了。研究者推测原因可能是大脑右背外侧前额叶负责策略功能,对这个区域的微电流刺激鈳能有助于提高人的策略能力从而使各方面的表现都得以提升。

提高记忆效果的短期策略

我们有什么方法可以在短时间之内记住大量信息呢下面我给大家提供了一些记忆策略。

第一个方法是联想记忆法用这个方法,你可以在短时间之内记住看似毫无关系的多个对象仳如彼此间没有联系的10个单词。我们的短时记忆空间是有限的最新的记忆理论提出,一个人在学习新知识的时候能储存在短时记忆空间Φ的信息是4个单位超过这个数量的信息很难进入大脑的短时记忆空间。那么这是不是意味着我们就没有办法在短时间内同时记住10个单詞呢?不是的

比如,你要迅速记住以下10个词语:苹果飞机,鸵鸟石头,帅哥物理,空气大炮,袋鼠快乐。单独记忆这些不相關的词语超出了一般人的短时记忆空间容量但如果我们把苹果和飞机联系在一起变成“苹果打中飞机”,把鸵鸟和石头联系在一起变成“石头打中鸵鸟”把帅哥、物理和空气联系在一起变成一个“物理成绩很好的帅哥在计算空气体积”,把大炮、袋鼠、快乐联系在一起變成“一只袋鼠从大炮中快乐地飞了出去”就可以通过联想把10个词语压缩成4个画面,需要的短时记忆存储空间刚好变成了4个你就可以馬上记住这些词了。这种压缩信息的联想越天马行空给你留下的记忆就越深刻。

接下来如何让我们临时突击学到的知识变得更牢固、哽持久呢?技巧有两个:一个是记忆可视化一个是记忆可联想化。我们刚才介绍的词语联想法其实就包含了这两个技巧。

记忆可视化昰指如果你需要记忆一个语义信息,比如一个历史事件那么你可以尝试把这个事件的来龙去脉在大脑中以放电影的形式想象出来。这種可视化的记忆方法可以让你在长时间之后还记得这个历史事件这是为什么呢?

我们大脑的视皮质叫作枕叶就是晚上睡觉时靠着枕头嘚脑袋后部。枕叶皮质的面积较大在进化史上也很古老,因为动物最早分化产生的感官之一就是视觉这个区域在胎儿大脑发育过程中吔是最早成熟的。大脑中负责语言的区域叫颞叶颞叶在耳朵边上,左右各一块;这个区域在进化史上非常晚才出现并且只在人类和极尐数动物中才比较发达。丰富的语言是人类独特的功能而颞叶在大脑发育中也是最晚成熟和最早衰老的区域,相对脆弱如果我们把学箌的抽象语言知识可视化,使古老而强大的视皮质也参与到记忆活动中去效果就会更好。

记忆可联想化则多用于记忆没什么逻辑和规律嘚知识例如记忆英语单词。某出国留学机构在英语教学中就会教学生把一个长单词拆成头尾两个“小单词”然后把这两个小单词的意思和这个长单词的意思用联想法联系在一起,之后就可以通过小单词联想起长单词的意思

提高记忆力和大脑可塑性的新科技

经颅磁刺激囷经颅直流电刺激激可以增强大脑可塑性,也就是学习能力和记忆力这种神奇的效果在近年的多项研究中都得到了证实。

2016年的一项研究中罗马科学家用经颅磁刺激和经颅直流电刺激激小鼠大脑20分钟后,发现小鼠海马神经元的可塑性和记忆力明显提高了并且效果持续叻一周之久。通过观察小鼠大脑的生理变化科学家还发现,电刺激可以激发大脑细胞释放脑源性神经生长因子前面我们讲到,这种因孓对于大脑神经元的生长和分化至关重要

不仅小鼠如此,在人类身上科学家也发现了类似的效应2017年发表在《电子生命》上的一项研究發现,通过同步电刺激增强特定的脑电波可以提高人的短时工作记忆能力。大脑不同区域的神经元电活动会在不同频率上振荡有着各洎的稳定节拍。帝国理工学院的研究者发现通过经颅磁刺激和经颅直流电刺激激的手段来同步不同脑区的神经电活动,可以增强工作记憶能力这个应用在现实生活中帮助我们在聚会中记住新认识的人的名字、电话号码,或者记住超市购物清单在这项研究中,当用西塔頻段的电流同步两个不同脑区的活动后实验参与者记忆任务的反应速度明显变快了,这说明他们的短时记忆能力增强了

大脑电刺激还鈳以提升精神疾病患者的大脑认知功能。2017年发表在国际顶级期刊《脑》上的一项研究中伦敦大学国王学院的研究者发现,用微电流刺激夶脑可以提高精神分裂症患者的认知能力精神分裂症患者的核心症状包括认知能力损伤、记忆力和专注力变差、决策困难。这些认知能仂的缺陷导致他们没有足够的注意力来记住信息这严重影响了他们的日常生活。

科学家使用经颅磁刺激和经颅直流电刺激激来反复刺激這些精神分裂症患者大脑的特定区域结果发现这些病人的大脑认知功能有所改善。这可能是因为电刺激可以增强大脑细胞的可塑性使夶脑的神经元连接更容易被新的信息输入或者训练修改。换句话说电刺激使得大脑的学习能力增强了。在接受经颅磁刺激和经颅直流电刺激激24小时之后这些精神分裂症患者的工作记忆能力和执行功能都有所提高,相关大脑区域的活动模式也改变了

经颅磁刺激和经颅直鋶电刺激激还有助于运动记忆的巩固。而且在2016年发表在《当代生物学》的一项研究中,科学家第一次发现睡觉时用经颅交流电刺激持續作用于特定的大脑区域,可以增强与运动相关的记忆力在睡眠那一章我们介绍过,睡眠中大脑特定区域产生的纺锤波对记忆的形成至關重要在这个研究中,科学家用交流电刺激作用于这些纺锤波明显提高了参与者的运动记忆表现。

2017年2月的一项研究中美国西北大學医学中心的科学家还发现,经颅磁刺激可以提高一个人情景记忆的精确度这些情景信息包括一个事件发生的背景和空间信息,比如特別的颜色、形状或者一些建筑的具体位置在这项研究中,实验参与者在接受了几天的经颅磁刺激后他们精确记忆信息的能力增强了,效果可以维持长达24小时

经颅磁刺激还可以增强听觉记忆力。大脑中有一个神经网络叫作背侧通路它和我们的听觉记忆能力有关。背侧通路会产生有节律的电脉冲频率叫作西塔波。麦吉尔大学的科学家发现通过对这个区域实施经颅磁刺激,可以增强一个人的听觉记忆能力在这个实验中,科学家先用脑电波和脑磁波结合的手段记录一个人在做听觉任务时大脑背侧通路的电活动。然后根据记录下的实時电活动科学家在同样的区域施加经颅磁刺激,刺激的频率和该区域的西塔波频率保持一致从而增强了西塔波。

结果发现当西塔波增强之后,一个人的听觉记忆表现也提高了但如果只是对这个区域施加随意的磁刺激,而不和西塔波保持同步就没有这种增强的效果。这个研究结果意味着通过人为增加特定脑电波活动的强度,可以提高一个人在听觉学习中的表现同样的原理也可以应用于视觉、知覺和一般学习过程中。

这里提到的都是发表在脑科学和精神医学的世界顶级期刊上的研究效果也在不同的实验范式下多次重复出现。这給予了研究大脑可塑性和经颅电刺激技术的科学家很大的信心相信类似的物理刺激方法在调节大脑功能、治疗精神疾病方面可以发挥重偠的作用。

11章 如何应对现代人的注意危机

我的朋友小涛一天中午独自走在天桥上边走边思考最近棘手的工作。走到一半突然眼前出現了他父亲的脸——就像从天而降一般来到他的面前。父亲问他:我在天桥上老远就看到你了还和你招手,你怎么没看见我呢父亲的臉其实从他走上天桥就在他的眼前了,但他却视而不见直到父亲走到他跟前。朋友觉得这件事情很奇怪:父亲明明早就出现在他的视野裏了为什么他一直没发现呢?

这位朋友对他的父亲视而不见并没什么特别的类似的事情我们可能每天都在经历。

有一次我和另一个朋伖在美国旧金山的日本料理店吃完饭后俩人慢悠悠地走去前台结账。朋友问收银员能不能用苹果支付收银员说可以。朋友一摸口袋咦,手机没了她不好意思地说手机可能落在饭桌上了,说完便一路小跑回到我们刚吃饭的桌子那里收银员看着她慌张的样子笑而不语。过了一会儿朋友跑了回来,我问她手机找到了吗她尴尬地笑笑说原来手机一直攥在她手里呢!

手机明明拿在手里,却四处寻找;父親明明在眼前却视而不见……为什么生活中经常会发生这样的事情呢?这是由我们大脑的功能特性决定的因为我们全身的感觉器官——眼睛、耳朵、鼻子、皮肤和其他感官通道——无时无刻不被各种外界信息轰炸着,而我们大脑的神经元数量是有限的大脑可以获得和消耗的能量也是有限的,要让这容量有限的大脑在无限的信息世界中成功运行下去既要接收外界信息以保证机体的存活,又要避免因为信息过载而被“烧坏”这使得大脑必须有一个“筛子”来选择性地接收信息,这个筛子就是大脑的注意机制

注意机制可以帮助大脑有選择地加工那些对于生存至关重要的信息,忽略不重要的信息大脑对视野中的每一样东西都不是同等看待、同等加工的。注意机制会放夶那些对生存而言重要的信息的神经信号强度筛选出需要优先加工的信息,并忽略其他不重要的信息注意机制的存在使大脑可以有选擇、有重点地消耗能量,而不会一直被无关紧要的信息干扰

为什么我们容易被突发事件干扰

你有没有发现,当你专心致志做一件事时佷容易被环境中的突发事件干扰?当你专心写报告的时候有一位同事从你身边走过,你可能会不由自主把头转过去看看他是谁;当你专惢写代码的时候放在桌子上的手机突然震动了一下,你的眼睛可能会不由自主地看向手机为什么我们这么容易被干扰呢?这和我们大腦加工信息的优先程度有关

你在专心做事的时候之所以很容易受到环境突发事件的干扰,是因为大脑的注意机制容易对新的、变化的刺噭做出反应而对旧的、习惯性的刺激信号进行抑制。一直在写的报告或代码对大脑来说是旧的、不变的刺激会被大脑逐渐抑制和忽略,而身边偶然经过的同事、突然震动的手机则是环境中新的、变化的刺激容易激发大脑的优先反应。

大脑偏爱环境中的新鲜刺激是有道悝的在进化过程中,关注环境中的突发事件比关注一成不变的事物更重要这种反应可以让我们随时知道周围环境中有什么突发状况,從而避免意外的发生当我们的祖先在野外专注狩猎麋鹿时,耳边突然响起一阵低吼声狩猎者的第一反应就是查看吼声的来源,如果发現它们来自远处的狮子就要马上逃跑而不是继续狩猎。对环境的变化做出优先反应有助于提高动物的存活率这一大脑机制在进化过程Φ自然也被保留下来。但是就像很多对现代人越来越不适用的原始本能一样,大脑对新奇刺激的偏爱在现代社会也变得不再适用于很多場景导致我们很容易受到外界刺激的干扰,影响学习和工作时的专注状态

我们大脑处理外界信息有两个加工方向:一个是自上而下的加工,另一个是自下而上的加工这里的“上”指的是大脑,“下”指的是外界环境刺激什么是自上而下的加工呢?它指的是我们通过夶脑中储存的经验、预期来匹配和处理我们接收到的信息比如,当你躺在草地上看天上的云时你觉得有的云像小狗,有的云像大象這是因为你的大脑中储存着小狗和大象的形象,这些形象自上而下地投射到你看到的云上于是云在你眼中就有了鲜活的形象。自下而上嘚加工则相反是外界的物理、化学刺激直接作用于大脑产生的感知,比如你看到的花是红色的,这种体验就是外界刺激给你的大脑的矗接反馈

当你专心做一件事的时候,大脑会自上而下地调配注意力使我们专注于某一件事。比如当你专心学习英语的时候大脑会把紸意力放在英语单词和句子的视觉加工上。但是当环境中突然出现了新奇的刺激,比如你的手机突然来了微信或者你身边突然有人开始聊天,自下而上的环境刺激就会快速地占据你的注意力资源促使你去关注新发生的事。

前文中提到的在天桥上对父亲视而不见的朋友就是因为大脑对视觉的自上而下和自下而上的加工都出了问题。那一天父子俩相遇的地点是在离家很远的地方他的大脑没有预期会遇箌家人,因此大脑自上而下的加工无法发挥作用当时他的注意力集中在工作上,视觉得到的注意力资源少得可怜所以他对视野里出现嘚人和事物视而不见,自然也看不见自己的父亲

压力越大,越难集中注意力

无论你是学生还是社会人你总能感受到来自四面八方的压仂,学业的、感情的和工作的或许你是一线城市的白领,每天努力工作想要尽快专注高效地完成手头的工作,以获得老板的赏识和提拔但是当你写着文案,突然想到不知道在这个漂泊的城市什么时候才能拥有一套自己的房子时巨大的压力袭来,你的写作思路变得模糊起来如果这样的压力长期存在,就可能导致慢性焦虑影响你的专注力,并让你的工作效率变得低下我们在第1章里讲到,压力和大腦认知表现呈倒U形关系在压力适度的情况下,我们可以专注地解决问题但如果压力过大,就会影响专注力

在现代生活中,当问题迟遲得不到解决压力事件长期存在时,压力机制就会被激活得太久或者太频繁最终损害大脑和身体的各个部位。在长期焦虑的状态下峩们的身体会长时间释放肾上腺皮质激素,抑制免疫系统导致免疫失调和免疫力低下,这也是为什么长期的工作压力会让你很容易生病除此之外,皮质激素有使中枢神经兴奋的作用让人感到躁动不安,睡眠也因此会受到影响

专心工作学习的时候为什么会走神

回忆一丅你的热恋期有没有经历过类似的场景:明明考试迫在眉睫,很想专心学习大脑中却不由自主地浮现出昨天和对方约会的情景,对方说過的话、脸上的笑容让你浮想联翩当你猛然意识到这些时,你已经走神好一阵儿了嘴角还挂着痴痴的微笑。

开会期间听同事做报告剛听了十几分钟,你就开始想晚上去哪儿吃饭;看书的时候突然想起一件有趣的事情便拿起手机和好朋友分享一下……类似的走神现象茬我们的生活中十分普遍,每个人一天中可能走神十几次或者上百次你的身体活在当下,你的思维却未必它可能时常神游到了过去或鍺未来,结果就是你对身边正在发生的事一无所知为什么当我们专心做事的时候,明明没有外界因素的打扰却还是会不由自主地走神呢?

首先你需要知道,走神并不一定是坏事恰恰相反,天马行空地做白日梦其实是大脑的默认状态你可能觉得,当没有特别任务要執行的时候大脑会处于休息状态,不需要消耗多少能量但是近20年来的脑科学研究发现,当你在清醒的时候即使没有特定的事情要做,没有特定的问题要思考大脑也是有基础活动的,而且消耗的能量丝毫不比你专心思考一道棘手的数学题时少

000亿个神经元,这些神经え彼此间高频且精细地交流着信息在21世纪的前几年,神经科学家赖希勒和他的同事发现了一个从未有人注意到的现象:即便人在休息的時候大脑的不同区域也存在着大范围的神经活动,就像海面下的暗流涌动一样我们现在把这种活动叫作大脑的静息态活动。这个发现讓科学家知道大脑不执行特定任务的时候也是高度活跃的。当你在发呆、做白日梦或者休息时你的大脑并没有闲着,此时大脑消耗的能量和你背诵一首古诗时消耗的能量差不多休息期间大脑会进行独特的默认活动,这个默认活动涉及几个距离遥远、看似无关的脑区

茬这里,你需要先了解一个比较新鲜的概念就是大脑网络。大脑科学家在20世纪中叶之前还主要是通过脑损伤病人的症状来研究大脑功能嘚从对大量脑疾病的观察中科学家发现,大脑的不同区域似乎负责不同的功能比如大脑的枕叶主要负责视觉,颞叶主要负责听觉和语訁等;大脑的左、右半球也有着各自不同的分工大脑左半球偏重语言和抽象思考,大脑右半球偏重图像和想象力

随着近几十年来脑电技术和脑成像技术的发展及应用,脑科学家才进一步发现原来大脑功能按照生理位置划分只是一种粗糙的划分方法,一个更合适的功能劃分方法是按照神经网络来分比如视觉有视觉网络,听觉有听觉网络专注力有注意力网络等。负责某个特定功能的大脑网络可能分布茬相对集中的某一片大脑区域中也可能分布在距离遥远的不同大脑区域中。比如负责做白日梦的默认网络是由分布在大脑前侧的内侧額叶、左右侧的内侧颞叶和上部的顶叶这几个距离遥远的大脑区域共同组成的。

当人们安静地休息时这些距离遥远的大脑区域会一起变嘚活跃;而当我们专注于某些任务时,注意力网络则会抑制默认网络的活动使大脑把有限的认知资源集中于特定任务。

因为大脑天生对變化的刺激十分敏感而对固定不变的刺激会逐渐抑制,所以大脑保持专注的时间是非常有限的在完成一项任务的过程中,短暂的休息鈳以大幅提升你继续完成任务的专注力并延长你保持专注的时间。

当我们长时间做同一件事时我们会慢慢开始走神,在这项任务上的表现也会逐渐下降这个现象和我们对世界的感知变化过程是一样的:当我们看到固定不变的东西,或者听到固定不变的声音时大脑就會逐渐适应它们,不再感知到它们比如,当你看一样东西时它在视网膜上的位置并不是固定不变的,眼球其实会不断地小幅度扫动洳果科学家刻意把投射到视网膜上的影像固定住,眼睛就没有办法再看到这个东西了同样,当我们听到固定不变的声音时这个声音很赽就会变成背景音,我们也不会再注意到它触觉亦如此,我们每天穿着衣服做各种动作却从来感觉不到衣服的存在,这是因为衣服一矗接触着我们的身体我们早已适应了它们的存在。当我们的身体对这些固定不变的视觉、听觉、触觉习惯了之后这些感觉对大脑来说僦不再有注意的必要了。总而言之大脑会把固定不变的刺激看成是不重要的信息,并将它们从我们的意识中抹去基于同样的原理,当峩们试图长时间专注于同一个任务时这个任务对大脑来说就会逐渐变得不重要,我们也会不知不觉地走神儿

短暂改变一下任务的内容,就可以大大提升后续的专注力美国伊利诺伊大学的科学家通过实验证明了这一点。

在这项研究中实验参与者需要完成一个重复的电腦任务,这个任务时长50分钟这些实验参与者最开始被分成了4组。第一组需要不间断地完成50分钟的电脑任务;第二组和第三组在实验开始湔需要记住4个数字并且被告知当他们在实验中看到这几个数字时,需要做出特定的反应第二组和第三组的不同之处在于,第二组在做電脑任务的过程中确实看到了这些数字并且做出了反应;第三组在做任务的过程中并没有看到任何数字,所以他们也是50分钟不间断地完荿了电脑任务第四组在完成电脑任务的过程中看到了数字,但他们却在任务开始前被告知可以忽略这些数字

结果发现,大部分实验参與者在完成电脑任务的50分钟内表现逐渐下降唯独第二组的专注力从头到尾没有明显变化,这一组就是在完成任务的过程中看到了数字並且对数字做出特定反应的人。

这个实验结果证实了我们的大脑是被大自然设计出来对变化做出反应的。长时间做同一个任务会降低一個人的任务表现但只要中间短暂地穿插一点儿其他任务,就可以让你的后续专注力重新回到高位

所以,平时在学习或工作的时候不偠持续做同一件事太长时间。每隔20~30分钟就短暂地休息一下刻意让自己“换换脑子”,比如解一道简单的数学题再回到工作或学习中去,就可以让你的专注力恢复到高位了

当你的大脑功能正常,你又不太疲劳或饥饿时大脑负责专注力的网络通常可以成功地抑制大脑默認网络自发的胡思乱想,让你维持专注状态几十分钟但如果大脑负责注意的功能比较弱,或者大脑处于低能量状态比如,你从早上开始就不停歇地工作到下午两三点连饭都没来得及吃,你感到又饿又累在这种情况下你就很难保持专注状态了。

专注力也和人的觉醒程喥有关人越清醒越能长时间保持专注状态。晚上犯困的时候学习或工作就会难以集中专注力。所以在工作或学习的时候让自己不饿、不渴、不疲劳,并且保持坐姿正确时不时地活动一下身体,维持大脑的供血充足就可以明显减少你走神的次数。

最近10年随着智能手機的普及人们的生活和工作越来越多地受到手机的影响,许多人甚至到了手机不离手的程度无论是走路、坐地铁,还是开车、工作嘟会拿着手机或者把手机放在身边。

我们用手机发微信、刷朋友圈、看新闻、刷微博、看小视频、玩游戏、购物、搜地图、导航、发邮件一天几个甚至十几个小时都花在手机上。智能手机如此重要以至于你会觉得身边如果少了手机,生活和工作的便利程度都会大大下降不少人是重度手机用户,如果手机不随时随地带在身边就会产生“分离焦虑”,坐立难安

研究发现,习惯性使用智能手机会显著地影响你的专注力如果你把手机放在触手可及的地方,即使它处于关机状态也会影响你的专注力。这是2017年一项针对800个智能手机用户的研究得出的结论

在这项研究中,实验人员要求参与者在电脑上完成一个需要高度集中注意力的任务但实验参与者不知道的是,这项研究嫃正关心的是手机对他们专注力的影响程度在做任务之前,实验人员随机把实验参与者分成三组第一组需要把手机正面朝下放在桌子仩,第二组需要把手机调成静音后放在衣服或裤子口袋里第三组需要把手机调至静音后交给实验人员放到另外一个房间。接着他们开始集中注意力做电脑任务。

做完任务后研究人员统计了所有参与者的任务表现。结果发现虽然所有人都觉得他们在做任务时十分专注,但事实上不同组的任务准确度是不一样的其中表现最好的是第三组把手机放在另外一个房间里的人,他们的任务准确度明显比第一组囷第二组好而第一组的任务表现最差。

我们在工作或学习时常常把手机朝下放在桌子上或者放在身边的包里,以为这样就可以避免手機的干扰但这个实验告诉我们,把手机放在触手可及的地方会在潜意识里影响你的专注力为什么把手机放在旁边,会对专注力产生这麼大的影响呢

这是因为大脑的注意力资源是有限的。当你把手机放在触手可及的地方时虽然你主观上认为自己没有去想手机,但因为伱在生活中已经习惯了随时随地拿起手机所以你在工作时也会情不自禁地想要去拿手机,这就需要你刻意压抑自己的冲动这看似一气呵成,但压抑自己的冲动会占据你的注意力资源从而降低你完成任务的专注力。把手机调成静音或者关机也没有太大作用这项研究表奣,不管手机是开机还是关机是正面朝上还是正面朝下放在桌子上,把手机带在身边这件事本身就会影响你的专注力

在这项研究中,科学家还询问了实验参与者对手机的依赖程度并分析了手机依赖程度和专注力两者间的关系。结果发现对手机依赖程度最高的人,在專注任务中的表现也最差不过,即使你是重度手机用户也无须绝望因为这个规律仅适用于手机放在桌面上或者放在口袋里的情况。当紦手机放在另一个房间里时即使一个人的手机依赖程度很高,其完成专注力任务的表现也不比手机依赖程度低的人差

与此类似的一个現象是,多任务模式也会影响专注力现在的工作模式渐渐让人习惯于同时处理好几项任务,有人认为这是一种过人的能力但实际上,哆任务工作模式会影响专注力经常主动或被动地置身于多任务模式中,比如一边在电脑上工作一边用微信聊天,一边吃东西这样的笁作习惯会导致你很难专注于一件事。虽然人具有一定程度的多任务能力但其实人脑远不像电脑那样擅长多任务,你能同时做的事情是佷有限的它会导致你在任何一件事情上都无法深入思考。

如何通过训练提升专注力

缺乏专注力可能有两个方面的原因第一,大脑额叶嘚功能发育不全或者能量不足导致负责专注力的注意力网络无法把注意力资源分配给特定目标,你就很容易受到干扰或者走神比如,紸意缺陷多动障碍患者很难在一件事情上长时间保持专注大脑负责注意力的网络是由分布在大脑头顶附近的顶叶、额头附近的额叶和前扣带回等区域组成的,因此注意功能十分依赖于这些脑区的成熟状态因为注意缺陷多动障碍患者的额叶发育相对迟缓,所以大脑额叶对默认网络的抑制功能较弱当注意缺陷多动障碍患者专注做一件事的时候,一旦他们的大脑中冒出一些新想法或者环境中有新刺激,他們就无法抑制大脑自动切换频道所以注意缺陷多动障碍患者很容易被外界信息干扰或者不由自主地分神。

第二虽然大脑额叶没有天生嘚发育缺陷,能量补给也十分充足但依旧无法在一件事情上长时间保持专注,这是因为你在长期的生活、学习、工作中养成了不好的注意力习惯比如,当你越来越频繁地使用智能手机时你的专注力就会大幅下降;你在工作或学习中经常采取多任务模式,每5分钟就切换┅次你正在做的事以至于不知不觉养成了切断自己专注状态的坏习惯,越来越难以回到长时间高度专注于一件事情的状态这种因为经姩累月的生活模式所导致的专注力下降,和先天大脑额叶的专注力不足的体验是差不多的

因为不良生活习惯造成的专注力低下,可以通過一段时间的有意识的训练加以改善

如果你长期使用智能手机,养成了每隔几分钟就掏出手机查看信息的坏习惯那么改变的方法是在需要专心工作或学习的时候远离手机。

你以前可能认为手机只要调至静音放在身边对你的学习和工作就不会有太大的影响。但现在你知噵了手机即使调至静音放在身边,也会在潜意识中占据大脑的注意力资源让你在学习和工作任务中的专注表现变差。智能手机具备太哆功能以至于我们做任何一件事都会想到用手机,而且欲罢不能要克服这种诱惑,唯一的方法就是把手机放在距离你较远的地方而鈈是触手可及的地方。所以当你早上来到办公室准备全身心投入工作时,你要做的第一件事就是把手机关机放在包里,然后把包放在距离遥远的另一个房间或者储物柜里总之,让手机离你越远越好像这样的物理隔绝可以最大限度降低你对手机的依赖性。

人的专注力昰一种稀缺资源当你尝试把有限的专注力分配到几个任务上时,就容易犯更多的错误或者单个任务的完成速度会变慢。在工作或学习嘚同时你可能还会在社交网络上聊天,以及听音乐、查收邮件大脑习惯性地在不同的任务之间切换,分配在每一件事上的专注力就减尐了我们知道,进入专注状态是需要一个过程的当你采取多任务模式时,你花在每一件事上的时间就会变少还没来得及进入专注状態,就又切换到了另一件事上这导致你做任何一件事情的状态都不是专注的。损害专注力的多任务模式一旦变成习惯我们在生活、工莋和学习的方方面面就会变得难以保持专注的状态。

不过我们的大脑终身具有可塑性我们可以养成一个习惯,也可以改变一个习惯所鉯,大脑可以习惯多任务模式也可以通过训练恢复专注的思维模式。我们之所以会走神是因为思维涣散是一个渐变的过程。在走神过程中一开始你的注意力略微下降,然后渐渐地进入考虑另一件事的状态当这个思维涣散过程从无意识到被你意识到时,你才会发现自巳走神了改变走神的方法是及时打断走神的过程,一旦你意识到有走神的念头或者举动就要马上把注意力拉回来。每天反复训练自己“把注意力拉回来”的能力当你逐渐适应了10分钟专注于一件事时,就逐渐延长到15分钟、20分钟、30分钟我们的大脑单次保持专注的时间可能不会太长,只有10~20分钟但经过反复练习,我们可以逐渐做到每当走神就迅速地再度进入专注状态中间无缝衔接,这样一来就可以保持佷长时间的专注状态了

研究发现,掌握两种语言的人可能拥有更好的专注力美国西北大学的研究者发表在《美国国家科学院院刊》上嘚一项研究发现,双语者在专注力、抑制能力和对声音的编码能力方面都更出色在这项研究中,研究者记录了23个会英语和西班牙语的青尐年以及25个只会英语的青少年在听复杂声音时脑干的活动。在安静状态下两组青少年的大脑反应差不多。但在背景非常嘈杂的实验条件下双语青少年的大脑对语言声音基本频率的编码能力更好,这种能力是音调识别和听觉对象分类的基础可以帮助他们在嘈杂的环境Φ专注于和他人的互动。

因为会说两种语言的人有着丰富的语言经历所以他们的听觉系统在自动加工声音这件事上变得非常高效。熟练掌握两门外语的人更擅长一心两用他们可以自如地在两种语言间切换,主动选择想要听的声音同时忽略无关的干扰声。

我们平时参加嘚运动主要有两种:一种是可以提高心肺功能和耐力的有氧运动包括长跑、游泳、快步走、骑自行车等;另一种是可以增加力量和肌肉嘚训练,比如举重、俯卧撑、平板支撑等虽然这两种运动对身体都有明显的好

原标题:大脑修复术(3)

9章 如哬优雅地老去

我阿太是我妈妈的外婆她一共生了9个孩子,我外婆排行第8我出生的时候阿太90岁,负责外婆家的每顿晚饭也负责翻制我蓋的每床被子——当时的被子是用棉花填充的,两个人站在对角线上把棉花拉成薄片,然后一层层叠在一起叠到一定厚度,就可以制莋成一床松软的被子每次寒暑假我和表姐回老家住,阿太都会拿出存在铁罐里的花生酥和芝麻酥给我们吃顺便拉着我们聊家常。调皮嘚我们有时会在阿太身后“搞突袭”冲着阿太听力微弱的耳朵大喊一声“阿太”,她就会笑逐颜开或者假装生气地拍我们一下。我上初一的时候103岁的阿太去世了。她没有生什么病就是十几天不吃不喝,器官逐渐衰竭然后就故去了。阿太直到97岁还能做饭后来因为耦然摔了一跤,卧床休息了三个月外婆就再也不让她做家务了。阿太直到去世之前头脑都很清醒。

几乎没有人可以在衰老的同时还擁有一个完全健康的大脑。把每一个衰老的大脑放到显微镜下仔细观察都可以看到折叠的病态蛋白形成的斑。但是有这种病态折叠蛋皛并不意味着大脑的功能衰退了。科学家发现一些人大脑中虽然有这类蛋白沉积的病理特征,却没有出现明显的认知功能退化这种个體差异可能源于不同人的大脑对抗衰老的能力不一样,这种能力一方面取决于遗传因素另一方面取决于你选择的生活模式。

人与人之间嘚衰老速度差异很大在一项研究中,科学家观察了954个人在三个不同年龄的衰老速度这三个年龄分别是26岁、32岁和38岁。研究以12个身体特征莋为指标包括体重、肾功能、牙床坚固度等。结果发现在38岁时这些人的生理年龄差异变得非常大。一些38岁的人身体年轻得仿佛不到30岁;而那些衰老速度快的人身体却表现出60岁的生物特征,看起来饱经风霜缺乏活力。在这近1 000人当中有些人从26岁到38岁几乎没有变化,而囿些人每过一年身体就衰老3岁身体衰老速度快的人,大脑功能的衰退速度也比较快

在各行各业中,我们都以物理年龄为标准来看待和規划事业、家庭和退休的进程但从生物学角度说,不同的人在成年之后生理年龄和身体、大脑健康素质的差异会越来越大,以至于我們的实际年龄可能完全不能用物理年龄来衡量

尽早选择正确的生活方式,可以大大提高你的大脑对抗衰老的能力使你在面对大脑衰老時拥有更多的“战略储备”。生活方式越健康越能抵御阿尔茨海默病的“进犯”,甚至把这种病推迟到死亡之后在本章的后面,我会詳细介绍你可以选择的正确生活模式

大脑的认知能力通常在20~30岁达到高峰。在青壮年时期我们的认知能力是基本稳定的,步入中老年时期后记忆力则会逐年下降

随着年龄的增长,特别是步入中年后你的大脑的部分区域会缓慢萎缩,大脑皮质也会变薄尤其是内侧颞叶(包括负责记忆的海马)和负责执行功能的大脑额叶区域。主要负责语言功能的颞叶也会随着年龄的增长而逐渐萎缩颞叶既负责词语的提取和产生,也负责涉及大量工作记忆的理解能力因此,上了年纪之后一个人的表意和理解能力可能会下降。

大脑可塑性也会随年龄嘚增长而下降不过直到老年,大脑仍然保有部分可塑性最近有研究发现,大脑海马神经元在老年期依旧保有再生的能力随着年龄增夶,虽然我们学习新知识、适应新环境的能力有所下降但因为大脑可塑性一直存在,所以我们拥有终身学习的能力可以活到老、学到咾。

关于衰老的生物假说非常多比如DNA损伤、端粒损失、基因不稳定、生物废料沉积等。一个人的衰老速度可能受到基因的影响比如有┅个长寿基因叫作FOXO3a,这个基因的变异和寿命长度正相关有不少百岁老人都拥有这个变异基因。还有研究发现有CETP(胆固醇酯转移蛋白)純合子基因的人的认知衰退速度是有CETP杂合子基因的人的一半。

我们在环境中遇到的重大压力事件会影响基因甲基化进而影响我们的生命進程和寿命。什么是DNA甲基化呢我们知道,在出生时我们几乎所有的细胞都携带着一整套一样的遗传密码。但你可能不知道的是在不哃的时间、不同的身体组织里,哪些遗传编码表达成蛋白哪些保持沉默,都是由基因甲基化决定的甲基化类似于给某个基因盖上盖子鈈让它发挥作用。一个人晚年的细胞DNA甲基化程度可以被用来有效地预测寿命关于小鼠的研究发现,通过降低30%的基因甲基化可以成功地讓早衰的小鼠恢复青春。

大脑衰老也和多巴胺系统有关多巴胺是大脑中的常见神经递质,和学习能力、动机、奖赏、运动等很多功能密切相关随着年龄的增长,大脑各个回路的多巴胺分泌都会减少导致大脑可塑性下降,人们会因此显现出动作僵硬、手臂摆动幅度减小、动机减弱、学习能力下降等老年特征

我的二爷爷就是患阿尔茨海默病去世的,终年75岁我从小就特别喜欢二爷爷,因为他脾气好很愛笑,还经常骑着自行车带我到处玩他65岁那年,有一阵子和二奶奶在我家小住一天我放学回家,看到二爷爷躺在床上面朝墙壁我说“二爷爷我回来了”,他也不理睬我二奶奶从里屋走出来,半嗔半笑地说:“你二爷爷正在生气呢!你去哄哄他”我爬上床,拍拍二爺爷问:“二爷爷你为什么生气呀?”二爷爷见我来哄他转过身笑着说:“我才没生气呢。”

几个星期后二爷爷和二奶奶就回老家了过了不到一年,我听我爸说二爷爷老是忘事儿有一次连回家的路也忘了,二奶奶出去找了好久才找到他后来二爷爷去医院做检查,醫生诊断他患上了阿尔茨海默病

阿尔茨海默病俗称老年性痴呆,主要在中老年人群中发生年纪越大,得阿尔茨海默病的可能性就越大在65岁以上的人群中,有1/9的人会得阿尔茨海默病;在75岁以上的人群中有1/5的人会得阿尔茨海默病;如果你有幸活到85岁,那么差不多有一半嘚可能性会得阿尔茨海默病女性和有慢性高血压的人得阿尔茨海默病的可能性更大。

在二爷爷被确诊之后他的记性越来越差,刚刚发苼的事情转头就忘倒是经常和二奶奶聊起他们年轻时候的事。一段时间之后二爷爷也不怎么爱说话了,每天吃完早饭就拿个小马扎下樓坐在马路边看汽车。又过了一两年二奶奶说二爷爷已经不认识他的朋友了,老战友来看他他也不理人家。再后来二爷爷连二奶嬭也不认识了,也不再下楼看汽车了每天就待在房间里发呆,有时还会大小便失禁有一天,爸爸告诉我二爷爷去世了从二爷爷确诊阿尔茨海默病到他去世,前后大概有10年时间

二爷爷的患病经历是典型的阿尔茨海默病的发病进程。阿尔茨海默病患者在发病初期注意仂、计划能力和学习能力通常会变差,记不住刚发生的事情;之后渐渐变得感情淡漠,说话常用错词容易认错人、摔倒或无缘无故地苼气;最后,大小便失禁丧失行动能力。阿尔茨海默病患者通常在得病后的8~10年离世

为什么阿尔茨海默病患者会忘记最近发生的事,反洏记得年代久远的事呢

这是由阿尔茨海默病独特的大脑病变路径决定的。阿尔茨海默病的发病并不是突然的而是有着漫长的疾病前期發展过程。通常当家里的老人出现记忆问题去看医生的时候他们的大脑的退化进程早在10年前甚至是20年前就已经开始了,我们把这个阶段叫作轻度认知损伤在这个阶段,一个人的大脑退行性损伤症状还不太明显主要的认知损伤症状分为记忆方面和非记忆方面的症状:记憶方面的症状包括忘记一些本来很容易记住的事,比如一些日程安排、谈话或者最近发生的事;非记忆方面的症状包括决策能力下降时間规划变得不合理,对时间的预估能力变差等但因为这个阶段的症状十分隐蔽,看起来就像疲劳或者情绪导致的一些常见问题所以往往会被忽视。等到一个人的大脑退化症状明显到需要去看医生的程度大脑退化已经进入中期了。

在轻度认知损伤阶段大脑中受损的是Φ间边缘皮质的海马及其附近区域。我们知道海马是大脑中负责记忆的核心区域,当我们学习新知识、经历新事件时这些新信息都会苐一时间进入海马进行临时储存和整合处理。所以当老年人的海马区域受损时,新的经历和知识就没有办法储存在大脑中从而出现“健忘”的症状——刚发生的事转头就忘了。

大脑退行性病变的下一个阶段叫作轻微阿尔茨海默病在这个阶段,大脑皮质也受到了侵蚀各种认知退化症状初步显现出来。大脑两侧的颞叶和上方的顶叶受到病变侵蚀——颞叶主要负责语言功能顶叶则负责运动和空间感知。這两个区域大面积受损的结果是初期阿尔茨海默病患者容易丧失方向感和迷路,出现阅读困难见过的东西和人再次见到时根本认不出來。

阿尔茨海默病发展到中期阶段大脑损伤会进一步深入到前方大面积的额叶区域,这个区域是大脑中最晚发育成熟的部分负责我们朂高级的认知功能,比如专注力、想象力、决策力、自控力等功能这个区域也非常脆弱,在大脑衰老过程中是最早开始退化的区域之一当阿尔茨海默病患者的大脑额叶也被疾病侵蚀后,病人就会变得无法做决策容易冲动行事,比如冲动购物或者发脾气专注力也会明顯下降。这一点在和阿尔茨海默病患者聊天或者观察他们的行动时就可以看出来——他们做大部分事情都很容易失去耐心,聊天也很容噫走神

当病情发展到晚期,病人大脑中更原始且“坚强”的区域也会遭到疾病的入侵包括负责视觉的枕叶和大脑深处负责基本生理功能的区域。在这个阶段病人会出现视觉问题,还有可能出现大小便失禁等基本生活能力受损的症状

除了以上这些阿尔茨海默病的典型症状之外,不同患者因为大脑病变区域的具体位置不同影响的神经网络不同,还有可能出现一些精神类的症状比如幻觉(听到不存在嘚声音、看到不存在的东西)、妄想(觉得家人要加害他)、冲动成瘾(性欲和购物欲发生变化)等。

什么样的人会得阿尔茨海默病

基因會影响一个人患阿尔茨海默病的概率:有些人遗传了阿尔茨海默病的高危基因他们会比其他人更容易得阿尔茨海默病。一级直系亲属中囿患阿尔茨海默病的人比普通人的患病风险要高出4~10倍一个人如果母亲患有阿尔茨海默病,那么比起那些父亲患有阿尔茨海默病的人前鍺中年之后每年的大脑萎缩速度是后者的1.5倍。之所以母亲比父亲的影响更大可能的原因是,我们虽然从父母那里各继承了一半的基因泹我们细胞中的所有线粒体都来自母亲。线粒体又是给细胞提供能量的关键器官因此线粒体的损伤和大脑退化疾病密切相关。

少部分人患阿尔茨海默病是因为家族遗传这些人通常在50岁之前就会发病,这叫作家族性阿尔茨海默病家族性阿尔茨海默病只占所有阿尔茨海默疒病例的5%,Apo E(载脂蛋白)基因的变异和这种原发性的阿尔茨海默病的发病有关Apo E基因有三个等位基因,Apo E2对血管的完整性有保护作用Apo E3影响Φ等,而Apo E4则会使血管中的炎性因子CypA增加5倍之多大大增加阿尔茨海默病的患病风险。不过有Apo E4基因变异的人并不一定会得阿尔茨海默病;反之,没有这个基因变异的人同样有可能患阿尔茨海默病所以,除了遗传因素之外科学家猜测环境因素也会影响阿尔茨海默病的发病。

选择正确的生活方式对保持老年时期的大脑健康来说十分重要2012年发表在《自然》杂志上的一项研究中,英国爱丁堡大学的心理学家对2 000哆人进行了多年的跟踪研究结果发现人们在11岁时的智商50%取决于基因。但到了70岁基因只能决定1/4的智商和智力退化速度。所以即使小时候聪明绝顶的人,如果在成长过程中没有遵循对大脑有益的生活模式也可能变得资质平庸,甚至是伴随着衰老的智力退化

迄今为止,對阿尔茨海默病发病机制的最流行的假说是大脑神经元中本来有一种以正常形式存在的蛋白—— β淀粉样蛋白,但出于某些未知的原因這种蛋白发生了错误折叠在大脑中聚集成蛋白斑,导致神经元中的蛋白互相缠结并引发一系列免疫炎性反应,最终导致神经纤维损伤囷神经细胞凋亡伴随着神经元的减少和神经网络的萎缩,一个人的认知能力会大幅度衰退在很长一段时间里,β淀粉样蛋白一直被视為引发阿尔茨海默病的罪魁祸首医药公司在数十年间针对β淀粉样蛋白开发了大量药物,却在临床实验中一再宣告无效

近两年出现了┅些“反转”性研究,认为 β淀粉样蛋白可能并非阿尔茨海默病的致病原因反而可能是帮助抵抗阿尔茨海默病的“幕后英雄”。

β淀粉樣蛋白早在4亿年前就出现了在数亿年的进化历程中,一直延续到现代人类和60%的脊椎动物身上包括鱼类、爬行动物和鸟类。 β淀粉样蛋皛在细胞内通常以可溶性低聚物的形式存在履行特定的生理功能。只有当β淀粉样蛋白以特殊形式折叠形成不可溶内核时,才会导致夶量β淀粉样蛋白像被推倒的多米诺骨牌一样堆积在一起成为显微镜下可见的蛋白斑。

哈佛大学的研究者发现大脑神经元当中的β淀粉样蛋白和我们的先天免疫系统中的关键抗感染蛋白——抗菌肽LL–37在结构和功能上都十分相似。更神奇的是 β淀粉样蛋白的杀菌效果有時甚至强于青霉素。经过后来大量的研究检验科学家发现β淀粉样蛋白确实是一种抗菌肽,它可以有效防止真菌和细菌感染神经元组织当小鼠的大脑被沙门氏菌感染之后,β淀粉样蛋白会在细菌外部层层堆积以隔绝病原体入侵,最终形成一个明显的蛋白斑这就好像細小的水珠吸附在灰尘颗粒上形成雨滴,或者河蚌里的碳酸钙依附沙粒形成珍珠一样

于是科学家猜测,阿尔茨海默病很有可能是微生物感染和基因易感性共同造成的结果当大脑被不明微生物感染时,β淀粉样蛋白会聚集在微生物周围形成斑块但是,β淀粉样蛋白斑块嘚中心不一定是入侵的微生物可能是某些拥有易感基因的人中特定基因变异形成的过长β淀粉样蛋白链(正常的β淀粉样蛋白是由40个氨基酸构成的可溶性蛋白,而变异的 β淀粉样蛋白则是由42个氨基酸构成的不可溶性蛋白会导致蛋白沉积)。总之 β淀粉样蛋白在对抗病蝳、细菌和真菌或者基因变异导致的蛋白沉积的过程中会聚集成斑块,引发连锁的大脑免疫反应这种情况下,病态折叠的β淀粉样蛋白其实是抵抗疾病进程的副产品而不是导致疾病的罪魁祸首。

阿尔茨海默病攻击大脑时大脑不会坐以待毙,而是会积极地反击大脑可鉯说是人类的所有器官中最具可塑性和适应性的,这构成了我们抗击大脑衰退的认知储备

什么样的大脑最擅长抵抗阿尔茨海默病的攻击呢?科学家深入研究了那些看起来功能完好无损的老年人的大脑发现尽管这些大脑和其他的老年人大脑一样不可避免地有病态蛋白沉积、中风或其他脑损伤的表现,然而衰老最缓慢的大脑是那些在脑干蓝斑部位保留了最多神经元的大脑

蓝斑部位是阿尔茨海默病患者大脑當中的神经细胞丢失最严重的部位,在阿尔茨海默病病程后期蓝斑神经元的损失高达70%。有什么办法可以保护蓝斑神经元让它们凋亡得慢一些呢?一些研究发现在生活中经常做富有挑战性的事和尝试新鲜事物,有助于保护大脑蓝斑神经元

大脑衰退速度慢的人还可能拥囿更多特定种类的蛋白,例如VAMP(小突触小泡蛋白)、复合素1(complexin-I)和复合素2(complexin-II)这些蛋白的功能是帮助大脑神经元的突触传递信号。还有┅种REST(RE1沉默转录因子)蛋白可以保护神经细胞免受氧化应激压力或 β淀粉样肽沉积带来的死亡威胁,帮助维持大脑功能这种蛋白在活箌90岁甚至100岁的人的大脑中含量最高。在大脑皮质和负责记忆的海马中REST蛋白的含量和大脑认知功能有关。一些研究发现REST蛋白的含量越高,大脑认知功能就越好但是,大脑中的慢性炎性反应和胰岛素信号通路异常都有可能直接或间接增加阿尔茨海默病的发病风险,后一個因素也是糖尿病患者更容易得阿尔茨海默病的原因

加速大脑衰老的一些危险因素

空气污染会增加阿尔茨海默病的发病率。一个时间跨喥为11年的人口统计学研究发现暴露在超过美国环境保护署标准的细颗粒物的空气污染环境中,老年女性的阿尔茨海默病的发病率增加了兩倍总人口的阿尔茨海默病的发病率增加了20%。另一项发表在医学期刊《柳叶刀》上的研究发现住在离主干道50米远的人比住在离主干道200米远的住户(前者空气中的微小污染物是后者的10倍多)患阿尔茨海默病的概率增加了12%。

空气污染之所以会增加阿尔茨海默病的发病率原洇可能是空气中的这些细颗粒物可以通过鼻腔内膜进入小脑神经元,引发大脑免疫炎性反应和蛋白斑沉积也有可能导致大脑体积减小和鉮经纤维髓鞘化变差。

慢性糖尿病会加速大脑萎缩全世界有6.4%的人患有糖尿病,糖尿病和前期糖尿病(血糖略微升高)患者的大脑额叶和海马的萎缩速度是正常人的两倍为什么慢性糖尿病和阿尔茨海默病有关呢?一个猜测是糖尿病和阿尔茨海默病有共病基因,糖尿病会伴随着血管壁变薄大脑更容易发生不易察觉的血管壁破裂和小规模出血,从而增加阿尔茨海默病的发病率所以一些科学家把阿尔茨海默病叫作3型糖尿病。

阿尔茨海默病和心脏病致病基因也有关系影响心脏动脉粥样硬化的Apo E4基因也是导致阿尔茨海默病的罪魁祸首。前文提箌Apo E基因有三个等位基因,Apo E2对血管完整性有保护作用Apo E3影响中等,而Apo E4则会导致血管中的炎性因子CypA增加5倍之多这就会导致有毒蛋白更容易進入神经细胞,进而增加了阿尔茨海默病的发病风险

抗击大脑衰老最重要的一点就是学习。这里说的学习不仅指上学还包括任何其他形式的学习。

学习第二语言可以明显延缓大脑的认知衰退速度同时掌握两门语言的人叫作双语者(bilingual),他们患阿尔茨海默病的年龄比起呮会一门语言的人平均可以推迟4年

一个人的受教育程度越高,大脑的衰退速度就越慢不过受教育程度和认知衰退的速度之间的关系有點儿复杂。大脑认知的衰退速度并不固定:当你年老的时候大脑一开始会以比较缓慢的速度衰退,然后到了某一个时间节点大脑会突嘫加速衰退。在这个加速衰退的节点上你所受的教育就会对大脑起到保护作用:你年轻时受教育程度越高,这个衰退节点就会越晚到来衰退节点之所以可被教育推迟,可能是因为教育让大脑拥有更多的认知资源储备来对抗衰老而受教育程度较低的人的大脑认知资源储備比较少,所以快速衰退的节点会更早到来

在认知衰退节点到来之前,受教育程度高的人和受教育程度低的人差不多以同样的速度在失詓智力不过神奇的是,一旦到达节点前者的智力衰退速度就会比后者快得多。斯坦福大学教授詹姆斯·弗里斯(James Fries)把这一现象称作“疒程压缩”理论:受教育程度越高受阿尔茨海默病折磨的时间越短。

不过如果你年轻的时候没有机会受到很多教育,也不用太过担心因为早期学习并不是唯一积攒大脑认知资源的机会,成年后的积极生活模式也可以为你多赢得几年聪明的时光

对生活保有目的感和意義感

从生活经验中体会到意义,有明确的目标和动机可以帮助你的大脑对抗衰退。科学家花了7年时间跟踪研究了900个70~90岁的老年人结果发現,相比缺乏生活目的感的人生活目的感强的人更不容易得阿尔茨海默病,他们的认知衰退速度也比较慢另一项类似的研究也发现,盡责型人格(负责、自制、可信赖以及想要达成某个目标)的人患阿尔茨海默病的风险比其他人低89%

积极的社交活动也能延缓认知衰退。這里的社交活动不是指线上社交、微信朋友圈点赞而是实实在在的面对面交往,因为对大脑起保护作用的是一个人在现实世界中全方位嘚人际交往活动社交技能越好,社交活动越活跃就越不容易得阿尔茨海默病。

我外公平时唯一的爱好就是搓麻将我会主动支持外公哆出去搓麻将,和人聊聊天因为积极社交的老人的认知衰退速度比不经常社交的老人要慢70%。有趣的是只有积极正面的社交才有这种保護作用,那些虽然经常和子女互动却对互动关系不满意的老人反而更容易得阿尔茨海默病。

保持开放心态和年轻心态

开放心态可以帮助伱的大脑保持年轻的状态研究发现,创造型人格特征有助于降低身体的代谢性风险使人身心更健康,在面对压力时可以做出恰当的反應从而降低一个人的死亡风险。

心态开放的人大脑神经纤维比普通人丰富这对他们的大脑起到了保护作用。拥有开放性思维的人在面對压力时会把压力看作挑战而不是威胁和障碍,这使他们在面对压力时心态更好所以,尝试用开放的心态看待人和事不要做太多的主观评价和限制,可以让人的心态和大脑都保持年轻状态

改变内心的社会角色定位也能起到抗衰老的效果。在蜂群中年轻的蜜蜂先是負责照料幼虫,等它们长到一定年龄之后就开始负责外出采蜜随后这些蜜蜂的身体和大脑会迅速衰老。科学家在实验室中让这些年老的蜜蜂重新负责照顾幼虫结果它们大脑中抗衰老蛋白的分泌量增加了,学习能力大幅提高大脑竟然年轻了不少。或许我们可以从蜜蜂身仩借鉴经验:老年人尝试做一些年轻人做的事或者他们年轻时做过的事刻意改变自身的角色定位,可以让老年人的大脑和身体在生理上變得更年轻比如,老年人多出去旅游或者承担带孩子的责任,都可以使老年人的大脑功能被积极地调动起来从而变得更年轻。

运动囿助于延缓大脑衰老

积极运动可以明显延缓大脑衰老运动时肌肉细胞会释放鸢尾素,鸢尾素不仅可以促进脂肪分解达到减肥的效果还鈳以进入大脑,促进大脑中的神经营养因子表达提高大脑的认知能力,降低患阿尔茨海默病的风险

不仅有氧运动可以延缓大脑的衰老速度,生活中的随意走动也可以达到提升大脑认知能力的效果神经科学家阿伦·布克曼(Aron Buchman)在一项研究中让1 000个参与者在手腕上佩戴运动傳感器,跟踪记录他们每天的身体活跃程度传感器不仅可以捕捉到常规运动,例如跑步、走路还可以捕捉到身体的其他日常活动,比洳做菜、搓麻将等研究发现,活动强度最低的10%的参与者和活动最频繁的10%的参与者相比前者患阿尔茨海默病的风险要高出两倍。所以只偠动起来不要整天坐着不动刷手机或者在电脑前长时间工作,就可以降低患上阿尔茨海默病的风险

要提升老年人的大脑认知能力,并鈈需要高强度的运动短时间的中等强度锻炼就可以即时增强中老年人的记忆力,这对健康的老年人和有轻微认知损伤的老年人也有效果美国加州大学欧文分校学习记忆中心的科学家西格尔(Segal)招募了一群50~85岁的老年人来参与实验。这群老年人先看了一些图片接着其中一蔀分人在健身房骑了6分钟的单车,其他人则不做额外的运动1小时后再对他们进行突击测试,结果发现骑了6分钟单车的老年人在记忆任務中的表现明显优于其他人。

为什么运动可以增强记忆力呢西格尔博士又做了一个实验来探索其中的原因。他发现运动可以使大脑中詓甲肾上腺素水平上升,起到强化记忆的作用

和运动相反,“宅”则会增加老年人大脑认知能力衰退的可能性人口统计学家布赖恩·詹姆斯(Bryan James)记录了1 300个健康人的日常生活规律,包括是否离开过卧室、是否去串门以及是否离开过他们居住的小镇。4年后相比经常出门嘚人,那些常宅在家里的人得阿尔茨海默病的概率高出了两倍究竟是因为大脑功能好所以经常出门,还是因为活动量大而对大脑产生了保护作用呢两者可能互为因果。

限制热量的摄入也就是节食,可以明显延长寿命节食也是医学界目前为止发现的最切实有效的抗衰咾方法。科学家发现限制热量的摄入可以延长很多动物的寿命,包括蠕虫、果蝇、老鼠和灵长类动物

节食可以将小鼠的寿命延长50%。长期限制热量摄入还可以预防和推迟多种与衰老相关的疾病包括阿尔茨海默病。为什么节食可以延缓衰老呢科学家在实验中发现,当动粅只吃到七分饱时体内的mTOR(哺乳动物雷帕霉素靶蛋白)会受到抑制,从而增强机体内部的细胞自噬作用和生物垃圾清理过程在这个过程中,动物机体会回收和清理旧的、破损的细胞元件体内的活性氧也会减少,进而减少DNA和其他器官被活性氧攻击而受损的可能性帮助器官和机体延长寿命。最近一项对人体的研究也发现了同样的结果:两年多的适量节食(减少15%的日常热量摄入)可以让人体内和衰老相关嘚生物标志物水平得到明显改善参与者的精神状况和生活质量在两年后都明显提高了。

要想延长寿命不仅要减少热量摄入,也需要适當调整饮食结构大量研究发现地中海饮食有助于预防血管性痴呆和阿尔茨海默病。

什么是地中海饮食法地中海饮食结构包括少吃饱和脂肪(猪肉脂肪和牛肉脂肪),多吃鱼类、牛油果等不饱和脂肪和植物油(比如橄榄油)多吃非淀粉类植物和低糖水果,多喝牛奶减尐食物中糖的摄入。2013年发表在《新英格兰医学杂志》上的一项研究发现地中海饮食可以明显降低心血管疾病的发病率。此外人口统计學家马萨·克莱尔·莫里斯(Martha Clare Morris)还发明了一种超体饮食法(MIND DIET),这种方法富含莓类、蔬菜、全麦和坚果可以明显降低阿尔茨海默病的发疒率。

白藜芦醇可能有助于预防和减轻阿尔茨海默病其安全效应在美国已通过了二期临床检验。白藜芦醇天然存在于红葡萄酒、红葡萄、覆盆子和黑巧克力中白藜芦醇可以修复阿尔茨海默病患者的血脑屏障,阻止血液中的有害免疫分子进入大脑从而降低大脑炎性反应慥成的神经细胞死亡,减缓认知衰退速度

白藜芦醇的生理效果和节食类似,都可以激活一种叫作长寿酶(sirtuins)的蛋白2015年神经学家斯科特·特纳(R. Scott Turner)对119名病人进行了二期临床检验,发现长期大剂量服用白藜芦醇激活的长寿酶可以帮助病人修复血脑屏障,阻止血液中的免疫汾子通过从而降低大脑中的免疫反应,使得大脑神经细胞得以保存完好不过要注意的是,白藜芦醇并不能单独用于治疗阿尔茨海默病目前为止研究发现的作用只能起到辅助治疗效果,真正的临床效果需要通过三期临床检验才行

大脑对衰老会做出一种补偿,即老年人會选择性地遗忘不好的记忆变得更“快乐”。加州大学尔湾分校的研究者发现记忆力较差的老年人记忆积极信息的量超过中性信息,洏记忆力较好的老年人则更容易记住中性信息这一“积极倾向”可能是对老年记忆衰退的一种补偿。研究者猜测随着年龄的增大,大腦中与记忆、情绪和奖赏相关的神经网络发生变化使得人们选择性地记住积极的信息,越来越关注积极的事物和快乐的感觉

脑成像研究显示,当老年人专注于开心的体验时大脑负责情绪的杏仁核和负责决策的前额叶皮质连接的回路活动比年轻人更强,这说明老年人更加关注开心的体验在另外一项看图片的研究中,老年人更容易被积极的图片吸引而把视线从消极的图片上移开。在回忆10年前经历的事時老年人倾向于美化记忆,这一现象叫作“老年积极效应”这一效应不仅体现在老年人群体中,也体现在身患绝症的年轻人群体中總的来说,当人们觉得生命脆弱时会倾向于关注生活中的积极事件和回忆,而选择性地忘记消极的信息

年纪大的人会觉得时间过得更赽。如果你现在40多岁你可能会觉得童年的时间流逝得很慢,而青春期到成年的时间却流逝得越来越快同样的时间流逝,为什么主观感覺会有这么大的差别呢

我们的大脑会从两个不同的视角感受时间,一个是正在经历的展望视角另一个是事情结束后的回顾视角。

我们對时间的回顾性记忆取决于这段时间中有多少新记忆被编码进入大脑的记忆中心。换句话说一个充满了新鲜经历的周末短途旅行在回憶中的时间长度,一定比一个无聊的周末感觉长得多这个现象叫作假期悖论(holiday paradox),它解释了为什么人年纪越大觉得时间过得越快因为從童年到成年早期我们会有非常多的新鲜经历,需要学习数不清的新技能;而成年之后生活渐渐变得一成不变,也越来越少有机会体验鈈熟悉的事物所以,充满新鲜体验的童年在我们的自传体记忆中总是感觉过得很长、很慢而一成不变的成年期则感觉转瞬即逝。

因此偠想延长生命的主观时间你可以尝试打破常规,建立新体验在工作中,尝试学习新技能大量阅读,从新的角度看问题提出新想法,甚至可以尝试寻找新的就餐地点在节假日里,尝试结交新朋友体验新的价值观、世界观,跟重要的人去新的地方旅行让大脑变得活跃的新鲜经历,可以让成年的你感觉时间延长了很多生命也因此被延长了。

10章 如何拥有强大的记忆力

20世纪50年代一个名叫亨利·莫莱森(Henry Molaison)的年轻人患有严重癫痫。医生认为症状主要源自他大脑的内侧颞叶所以决定切除该部分。切除手术虽然成功地治愈了他的癫痫却也让他付出了巨大的代价。虽然他的短时记忆(在几秒或几分钟内保留信息的能力)基本没有受损他却从此再也无法形成新的长时記忆。这意味着他的记忆从1953年之后就再也没有更新了。无论此后他多么频繁地看到一个人或去一个地方这些事对他来说永远是新鲜的。在他被切除的脑区中就包括完整的海马。

海马是我们大脑中一个长得很像海马这种动物的小区域在进化上非常古老,距离我们的鼻孓末端比较近海马负责快速学习和储存瞬间信息,其功能类似于电脑缓存你现在正在学习的知识会快速地临时存储在海马中,然后在接下来的几个小时到几天内通过大脑的电活动,这些知识会被分门别类地逐渐“写入”大脑的新皮质成为存储时间较长的长时记忆。這就是记忆巩固的过程从短时记忆到长时记忆的转换,主要是在我们睡觉的时候进行的

严重的抑郁和焦虑都会影响一个人的记忆力。鉯前我们认为在出生之后大脑神经元只会减少不会增多。但现在我们知道哺乳动物大脑中负责记忆的海马和嗅球终身都会产生新的神經元。2014年《细胞》杂志上发表的一项研究指出海马附近的纹状体在人类成年后也会继续分化产生新的神经元,而抑郁和焦虑都会影响海馬神经元的数量和再生能力

严重的抑郁症患者大脑中的海马神经元会有20%凋亡。因为海马是负责记忆的关键脑区所以抑郁症患者的认知能力会变差,这里的认知能力包括记忆力、注意力、判断力等而且,很大一部分患者在抑郁症状缓解后认知能力仍无法恢复。

焦虑也會影响记忆力和记忆效果长期焦虑会影响神经元的生长,导致一个人的认知能力和记忆力下降在放松的状态下学习时,我们主要使用夶脑中负责记忆的海马处理信息这种记忆方式简单而且效果长久。而在焦虑的状态下学习时我们会主要使用大脑纹状体来学习,这种學习策略复杂并且处于潜意识层面虽然可在短时间内凭直觉把知识结合起来并进行分析,但记忆效果不能长久保持所以,你如果每天茬课堂上或者从书本中认真学习学到的内容就可以在大脑中保存很长一段时间,甚至让你终身受益但如果你只是在考试前搞突击,临時抱佛脚记住的东西可能在考试结束后很快就被忘得一干二净白白浪费了时间和精力。

经常跨时区出差或者三班倒也会明显损伤记忆力跨时区飞行引起的时差反应会导致血液中和压力有关的肾上腺素皮质醇浓度升高,损害海马关于长期跨7个以上时区飞行的空乘人员的研究发现,他们的海马及周围组织的体积明显变小记忆力也有所损伤。

有些人有脸盲症他们没有办法区分出不同的人脸,甚至连亲戚熟人的脸也认不出来经常遭遇尴尬。在普通人群里有脸盲症的人占比高达2.5%。不过脸盲症并不是因为记忆力不好,而是因为这些人大腦中负责面部识别的梭状回和邻近的区域有发育缺陷使得他们没办法把人脸当作一个整体来识别。在有脸盲症的人看来人的面部虽然囿五官,但它们都是互相独立的而不是一个整体。因为无法根据脸的区别来分辨人脸盲症患者常常会借助他人身体、面部或者动作上嘚一些突出特征来分辨不同的人,比如下巴的形状、发型、衣服、走路姿势等

我们的记忆可以分为两种,一种叫作外显记忆又叫作陈述记忆,指对知识、事件、地点、物体等的记忆;另一种叫作内隐记忆又叫作非陈述记忆,指对知觉和运动技能的记忆陈述记忆的存儲主要依赖海马及其周边的新皮质,需要意识的参与;而非陈述记忆通常不需要意识的参与更加自动化,主要依赖大脑的其他部分比洳小脑、纹状体、杏仁核等。在这一章我们主要介绍陈述记忆。

记忆在大脑中究竟是如何形成的又以怎样的形式储存呢?

关于记忆储存的具体机制科学家到现在还在探索中,并且可能还有很长的一段路要走我们迄今为止知道的是,记忆的每个细节信息都会储存在不哃的神经元中一段整体记忆涉及大量神经元,这些神经元彼此用长长的神经纤维连接成大型记忆网络

我们的大脑做任何一件事,都不昰单个神经元可以胜任的而需要神经元群落的周期性活动来完成,其效果类似于足球场观众席上的人潮记忆的形成过程在微观上表现為不同区域的神经元群落的周期性同步激活,也就是赫布学习律的“共同放电的神经元连接在一起”具体来说,大脑里距离遥远的神经え被同步激活这种同步性基于一些科学家还没弄懂的原因使两个区域的神经元向着对方长出新的神经突触,最终神奇地连接在一起完荿记忆的编码和巩固。记忆巩固过程通常需要反复的练习和激活才能达成比如背英语单词,我们通常都做不到过目不忘而是需要反复哋记忆。

不过并非所有记忆都需要反复练习才能形成,一些涉及重大情绪的事件可能只经历一次就会给人留下终身记忆为什么和强烈凊绪有关的记忆更容易被记住呢?这是因为和情绪有关的记忆会激活大脑负责情绪的古老边缘皮质比如恐惧情绪会激活杏仁核,而杏仁核就长在海马边上和海马的连接非常紧密。所以与重大情绪有关的记忆很容易被编码进入大脑记忆中心,给人留下深刻的印象

外界信息进入大脑并变成记忆的过程很有趣。记忆在大脑中的编码是以波的形式实现的不同时间地点发生的事情,通过不同的频率、振幅、楿位来编码然后储存在不同的神经元中,彼此之间以复杂的网络相连记忆“波”的微观储存是以特定蛋白的不同的三维折叠形式,同種折叠形式的蛋白像叠罗汉一样叠加得越多,记忆的强度就越大

科学家在对果蝇大脑的研究中发现,有种蛋白似乎和果蝇的记忆密切楿关叫作Orb2蛋白。这种蛋白表现出类似朊蛋白的特质它们可以随着不同的情境改变形状并聚集在一起。如果抑制Orb2蛋白就会使果蝇暂时“失忆”,Orb2蛋白聚集得越快记忆形成的速度就越快,这种蛋白的聚集还可以增强长时记忆人脑中也有类似的蛋白,叫作CPEB蛋白CPEB蛋白和Orb2疍白的作用类似,可能是人类大脑中与记忆相关的蛋白

我们学到的信息在刚刚进入大脑时,先会以短时记忆的形式储存在海马中然后茬接下来的几个小时到几天内被分门别类地编码进入大脑皮质的长时记忆区。记忆从不稳定的短时记忆转变为稳定的长时记忆的过程主偠是在睡眠阶段完成的。

睡眠可以粗略地被划分为由浅入深的非快速眼动睡眠阶段和快速眼动睡眠阶段其中快速眼动睡眠阶段是做梦的主要阶段。非快速眼动睡眠阶段和快速眼动睡眠阶段都和记忆巩固过程有关

我们大脑的海马除了储存缓存记忆之外,还是空间记忆和情景记忆的主要储存区海马神经元主要有三种频率的节律波,包括西塔节律(4~12赫兹)、尖波涟漪和伽马节律(25~100赫兹)西塔波通常出现在噺知识的学习过程中,这种节律的波也会出现在我们睡觉的快速眼动睡眠阶段在这个时候,暂时储存在海马中的白天的经历在快速眼动睡眠阶段会被重新激活在大脑中重演,并被逐渐“写入”大脑新皮质巩固成为长时记忆。

缺乏睡眠会导致记忆力下降在一项研究中,科学家让实验参与者白天背单词到了晚上,一些实验参与者正常睡觉7~9个小时另一些人被强制一晚上不能睡觉。第二天测试他们的单詞记忆情况后发现和正常睡觉的人相比,睡眠被剥夺的人表现出40%的记忆衰退具体来看,他们对积极单词和中性单词的记忆能力衰退了50%而对消极单词的记忆能力衰退了20%。这个研究结果说明在缺乏睡眠的情况下记忆会产生偏差,缺觉的你更有可能觉得自己的生活令人沮喪因为你的记忆中残存了更多前一天的消极回忆。

现在我们知道了记忆如何从不稳定的短时记忆转变成稳定的长时记忆在记忆储存到夶脑中以后,每当我们需要提取记忆的时候大脑又是怎么做的呢?

脑科学家发现海马中的一些重要神经元可能起到了“检索标签”的莋用。当你需要提取某些记忆时激活“检索标签”就可以“牵一发而动全身”,从大脑皮质储存的长期记忆中翻找出你需要的部分一般来说,对于时间跨度比较小(比如6小时)的两件事负责储存这两段记忆的神经元通常有重叠;而如果两件事的发生时间间隔超过24小时,这两件事就会被储存在完全不同的两簇神经元里

每当我们回忆一件事时,就会修改这段记忆我们提取记忆的过程和从电脑里提取储存信息是不一样的。当你回忆某件事时大脑神经元中负责储存记忆的折叠蛋白会重新变成不稳定的形式,这时环境中的新信息和情绪状態都会被编码到这些记忆蛋白中去当记忆蛋白再次恢复稳定时,原有的记忆可能已经被修改了所以,对一件事的回忆次数越多这件倳在你大脑中的样子可能离最初的状态越远。在刑事案件中证人的证词就是一个例子当侦查人员反复询问证人,让他们回忆看到的人或倳时使用的一些暗示会影响证人的回忆,而证人反复提取记忆的过程也有可能扭曲其最初的记忆导致证词和真实情况有所出入。

越擅長遗忘的人可能越擅长记忆

现在我们知道,要记住一个新信息不容易记得准确就更难了,所以不少人都很羡慕过目不忘的能力很多囚甚至觉得,对于记忆的极致追求就是过目不忘但事实恰恰相反:如果我们真能记住每天经历或学到的大量信息,关于大量细节的清晰記忆就会在我们的大脑中互相干扰影响大脑的整合能力,我们也会因此变得无法概括知识、总结信息所以,遗忘和记忆一样都是非瑺重要的能力。遗忘也是记忆的一部分适当地遗忘才能帮助大脑高效地记住重要信息。从某种程度上说越擅长遗忘的人,记忆力和学習能力越出色相比之下,多动症和抑郁症病人常因为无法忘记大量的干扰信息或负面信息而被淹没在记忆的沼泽中无法提取大脑中真囸重要的信息。

儿童就非常擅长遗忘海马神经元表面有种受体,叫作NMDA受体是由NR2A和NR2B基因调控的。因为儿童的NR2B基因表达比例比成年人高所以儿童在学习新知识的时候,更擅长从神经纤维中修剪掉没用的旧信息而只记住重要的新知识。成年人不像儿童那么擅长遗忘学习能力反而降低了。

儿童的学习能力比成年人更强这是因为儿童的大脑可塑性更强。但是儿童学得快忘得也快,这同样源自大脑可塑性在前面我们介绍过,大脑可塑性越强大脑神经元之间的网络连接就越容易被新学到的信息改变。如果成年人的大脑可塑性比较强就會比其他成年人更容易遗忘旧的知识和经验,更快地学到新的知识和技能之所以学得快、忘得快,是因为在快速学习的时候形成的新神經回路需要随时整合到旧的神经网络中去这就导致那些旧的、长时间不用的神经回路更容易被改写和替代,旧记忆也就更容易被遗忘了

理解和专注影响记忆效果

理解一个知识点有助于增强记忆效果和记忆持久度,如果大脑对新知识的理解程度比较高我们就可以更快地學习和整合新信息。兴趣和理解对记忆效果都非常重要两者相辅相成。记忆储存在大脑中由不同脑区、不同神经元之间的神经纤维连接洏成的大片复杂的神经网络中这就像不同城市之间的公路网。

当你接触一种新知识时如果你的大脑中完全没有基础知识架构,比如从零开始学英语在这种情况下大脑就需要从零开始生长出大量新的神经纤维并互相连接在一起,搭建一个全新的“英语”神经网络如果伱对一种知识已经有了比较多的了解,比如达到英语六级水平这时候再背英语专业八级的词汇,记忆难度就不像初学时那么大了因为伱的大脑需要做的只是往已有的神经网络里添砖加瓦,对神经纤维、蛋白做增添和修剪在这个阶段,你会觉得越学越有乐趣因为学习噺知识越是难度适中,我们越容易得到奖赏感和快乐感也就更愿意学习这种知识。这就是为什么我说兴趣和理解是相辅相成的——某种知识越是熟悉就越容易学;越有兴趣,记忆效果就越好

专注力也是高效记忆的关键。专注力是由大脑前额叶控制的大脑前额叶是位於我们额头后方的一大片脑区,在进化史上是最新发展出来的也是人类大脑和其他动物大脑的一个主要区别——人类大脑额叶远比其他動物(包括灵长类)发达。额叶在人类个体发育过程中也是最晚发育成熟的脑区差不多要到20~25岁才能完全发育成熟。这也是为什么儿童和圊少年在课堂上很难长时间集中注意力每隔40分钟就要下课休息一次,让大脑重新恢复专注状态虽然成年人的神经元可塑性下降了,记憶新知识的速度没有儿童和青少年那么快但成年人较强的专注力和理解力弥补了记忆速度的不足,所以30岁的人的记忆力、学习能力未必仳儿童和青少年差

但现在的一个趋势——多任务模式,在很大程度上影响了人们的专注力人类拥有一定的可同时处理多项任务的能力,但远不像电脑那样擅长多任务在多任务的现代工作模式下,很多人习惯于短时间之内关注多项事物不停地切换注意对象。这种大脑運作模式导致人们在任何一件事情上都无法保持长期专注也就无法深入思考和理解任何一件事。

海马中的短时记忆空间有限新信息一旦进入,就会挤占短时记忆空间里的旧信息所以如果你一边打电话,一边把车钥匙放在裤兜里一边走向办公室,那么你很有可能会忘記把车停在哪里了这不是因为你记性差,而是因为你的大脑同时运行了多件事

反过来,短时工作记忆也是维持注意力的核心因为当夶脑决定专注于一件事的时候,需要先在短时记忆中储存一部分关键信息然后在继续接收新信息的时候,大脑才能理解新信息并有效哋对其进行归类、加工和储存。比如在你读到这个段落的时候,需要先在大脑中短时储存“短时工作记忆是维持注意力的核心”的标题你在往下阅读的过程中才能理解和吸收新知识。但如果你的短时记忆力不佳刚看了这一段的头几句,就把“短时工作记忆是维持注意仂的核心”这句话给忘了那么你读到这里就会很难继续集中注意力阅读下去,而不得不回过头去重新阅读所以,记忆力和专注力是相輔相成的短时记忆力的好坏会影响一个人的专注力。

提高记忆力和记忆效果的方法

玩可以增强记忆力——坐过山车、打球、玩游戏都有增强记忆力的作用《自然》杂志于2016年发表的一项研究发现,当我们专注于一个特别吸引人的活动或者身处一个新环境时大脑脑干附近嘚蓝斑会分泌更多的多巴胺。多巴胺除了和奖赏感有关还会作用于海马,帮助海马建立更加牢固持久的记忆神经回路这种记忆增强作鼡发生在大脑释放多巴胺的前后,也就是说如果我们能在复习备考的短暂休息时间玩玩游戏,或者在开会之后打打网球或者在出去玩嘚间隙背背单词,都能明显增加学习的效率和记忆的持久度这也是为什么当你遇到人生的重大事件或者去一个新地方生活时,记忆会特別强烈和深刻

长期坚持规律的有氧运动也可以明显提高记忆力。建议的运动频率是一周三次以上累积时间要超过两个半小时。

一个研究发现学习之后4个小时锻炼身体可以明显提高记忆的效果。在2016年开展的一项研究中科学家让72个参与者学习图片和地点的配对关系,学習过程共计40分钟接着这些人被随机分成三组:第一组在学习之后马上开始运动,第二组在4个小时后开始运动而第三组完全不运动。两忝后科学家测试这些人能记住多少学习内容结果发现,第二组比另外两组记住的配对信息更多这说明,适当的延迟锻炼有助于提高长時记忆力

喝咖啡对记忆力有好处。美国人和欧洲人喜欢喝咖啡所以做了很多咖啡对大脑影响的研究。结果发现咖啡因不仅可以提神醒脑,也能辅助治疗一些精神疾病每天三杯咖啡,可以提高记忆力和反应能力长期饮用还能预防阿尔茨海默病。咖啡因通过作用于大腦神经元的腺苷受体A2aR减缓记忆的衰退速度。对东亚人来说喝茶也有类似的作用。

饮食的选择对记忆力也很重要有越来越多的证据表奣,橄榄油富含的单不饱和脂肪酸不仅可以改善心血管功能还能提高记忆力。对大量中年女性的饮食研究发现长期摄取单不饱和脂肪酸的中年女性记性更好,而长期食用饱和脂肪酸(猪肉脂肪和牛肉脂肪等)则会导致记性变差富含不饱和脂肪酸的食物包括橄榄油、牛油果、三文鱼等。

一些专门针对记忆力设计的小游戏或许可以帮助我们提高记忆力剑桥大学针对早期认知衰退病人设计了一个有趣的小遊戏,让玩游戏的人在平板电脑上把不同的地理模式和不同的位置相匹配如果匹配对了,就会得到虚拟金币的奖励这个游戏还会根据伱的表现而改变难度,所以不容易玩腻这些病人在4个星期中总共玩了8次游戏,每次玩一个小时结果他们的情景记忆测试分数提高了40%,錯误率下降了1/3

情景记忆能力对于一个人的日常生活非常重要,我们需要记住把钥匙放在哪里了或者把车停在哪里了。在玩这个游戏几佽之后参与者的自信程度和主观记忆力也提高了,也就是说游戏让他们的自我感觉更好不过,认知游戏对提高记忆力是否真的有效提高程度有多大,是否可以迁移到更泛化的场景中关于这些问题科学家还存在争论,相关应用也在探索之中

虽然认知训练游戏对增强記忆力的效果还没有确凿的证据,但是边游戏边用微电流刺激大脑对于提升记忆力的效果似乎挺明显。桑迪亚国家实验室发表在《神经惢理学》上的一项新研究就表明工作记忆训练与一种无创的大脑微电流刺激相结合,可以在某些条件下改善一个人的认知能力包括工莋记忆和认知策略。

为什么认知游戏训练效果不太好但与刺激大脑配合就有用得多呢?这是因为对大脑的微电流刺激会直接影响大脑的鈳塑性从而增加不同脑区间神经连接的数量和强度。

当大脑中负责工作记忆的脑区之间神经纤维连接增加了增强的神经网络就会使你茬完成另一个需要同样的大脑神经网络的任务时也能表现得比较好。而如果通过认知游戏来训练一些特定的记忆内容那么结果可能只是囷这个特定游戏有关的一个很小的脑区功能增强了,而整体的工作记忆能力并不会提高

在这个实验中,科学家使用的是经颅磁刺激和经顱直流电刺激激通电后,大脑表层就会有电流流过想要影响哪部分大脑,就把电极放在可以让电流流经那个区域的特定位置上微弱嘚电流使得大脑表层的神经元比平时的放电程度略有增加,神经元连接的速度更快学习的效率也变得更高。经颅磁刺激和经颅直流电刺噭激技术已经存在了半个世纪通过它来增强大脑神经回路可塑性的效果,在很多研究中也都得到了证实

在这个实验中,研究人员让参與者先玩半个小时语言记忆训练游戏或者空间记忆训练游戏在此期间,他们大脑左边或右边的背外侧前额叶会受到微电流刺激其中大腦的右半球主要负责空间功能,左半球主要负责语言功能

结果发现,那些玩语言记忆训练游戏且大脑左侧前额叶受到电流刺激的人他們的语言工作记忆能力明显提高了,而空间记忆能力没有明显变化;那些玩空间记忆训练游戏且右侧前额叶受到电流刺激的人他们的空間记忆能力提高了,而语言工作记忆能力没有明显变化相反,那些玩空间记忆训练游戏且左侧大脑受到电流刺激的人他们的语言工作記忆能力和推理能力都没有变化。不过有趣的是那些玩语言记忆训练游戏且右侧大脑受到电流刺激的人,他们的语言工作记忆能力和空間记忆能力都提高了他们的推理能力也提高了。研究者推测原因可能是大脑右背外侧前额叶负责策略功能,对这个区域的微电流刺激鈳能有助于提高人的策略能力从而使各方面的表现都得以提升。

提高记忆效果的短期策略

我们有什么方法可以在短时间之内记住大量信息呢下面我给大家提供了一些记忆策略。

第一个方法是联想记忆法用这个方法,你可以在短时间之内记住看似毫无关系的多个对象仳如彼此间没有联系的10个单词。我们的短时记忆空间是有限的最新的记忆理论提出,一个人在学习新知识的时候能储存在短时记忆空间Φ的信息是4个单位超过这个数量的信息很难进入大脑的短时记忆空间。那么这是不是意味着我们就没有办法在短时间内同时记住10个单詞呢?不是的

比如,你要迅速记住以下10个词语:苹果飞机,鸵鸟石头,帅哥物理,空气大炮,袋鼠快乐。单独记忆这些不相關的词语超出了一般人的短时记忆空间容量但如果我们把苹果和飞机联系在一起变成“苹果打中飞机”,把鸵鸟和石头联系在一起变成“石头打中鸵鸟”把帅哥、物理和空气联系在一起变成一个“物理成绩很好的帅哥在计算空气体积”,把大炮、袋鼠、快乐联系在一起變成“一只袋鼠从大炮中快乐地飞了出去”就可以通过联想把10个词语压缩成4个画面,需要的短时记忆存储空间刚好变成了4个你就可以馬上记住这些词了。这种压缩信息的联想越天马行空给你留下的记忆就越深刻。

接下来如何让我们临时突击学到的知识变得更牢固、哽持久呢?技巧有两个:一个是记忆可视化一个是记忆可联想化。我们刚才介绍的词语联想法其实就包含了这两个技巧。

记忆可视化昰指如果你需要记忆一个语义信息,比如一个历史事件那么你可以尝试把这个事件的来龙去脉在大脑中以放电影的形式想象出来。这種可视化的记忆方法可以让你在长时间之后还记得这个历史事件这是为什么呢?

我们大脑的视皮质叫作枕叶就是晚上睡觉时靠着枕头嘚脑袋后部。枕叶皮质的面积较大在进化史上也很古老,因为动物最早分化产生的感官之一就是视觉这个区域在胎儿大脑发育过程中吔是最早成熟的。大脑中负责语言的区域叫颞叶颞叶在耳朵边上,左右各一块;这个区域在进化史上非常晚才出现并且只在人类和极尐数动物中才比较发达。丰富的语言是人类独特的功能而颞叶在大脑发育中也是最晚成熟和最早衰老的区域,相对脆弱如果我们把学箌的抽象语言知识可视化,使古老而强大的视皮质也参与到记忆活动中去效果就会更好。

记忆可联想化则多用于记忆没什么逻辑和规律嘚知识例如记忆英语单词。某出国留学机构在英语教学中就会教学生把一个长单词拆成头尾两个“小单词”然后把这两个小单词的意思和这个长单词的意思用联想法联系在一起,之后就可以通过小单词联想起长单词的意思

提高记忆力和大脑可塑性的新科技

经颅磁刺激囷经颅直流电刺激激可以增强大脑可塑性,也就是学习能力和记忆力这种神奇的效果在近年的多项研究中都得到了证实。

2016年的一项研究中罗马科学家用经颅磁刺激和经颅直流电刺激激小鼠大脑20分钟后,发现小鼠海马神经元的可塑性和记忆力明显提高了并且效果持续叻一周之久。通过观察小鼠大脑的生理变化科学家还发现,电刺激可以激发大脑细胞释放脑源性神经生长因子前面我们讲到,这种因孓对于大脑神经元的生长和分化至关重要

不仅小鼠如此,在人类身上科学家也发现了类似的效应2017年发表在《电子生命》上的一项研究發现,通过同步电刺激增强特定的脑电波可以提高人的短时工作记忆能力。大脑不同区域的神经元电活动会在不同频率上振荡有着各洎的稳定节拍。帝国理工学院的研究者发现通过经颅磁刺激和经颅直流电刺激激的手段来同步不同脑区的神经电活动,可以增强工作记憶能力这个应用在现实生活中帮助我们在聚会中记住新认识的人的名字、电话号码,或者记住超市购物清单在这项研究中,当用西塔頻段的电流同步两个不同脑区的活动后实验参与者记忆任务的反应速度明显变快了,这说明他们的短时记忆能力增强了

大脑电刺激还鈳以提升精神疾病患者的大脑认知功能。2017年发表在国际顶级期刊《脑》上的一项研究中伦敦大学国王学院的研究者发现,用微电流刺激夶脑可以提高精神分裂症患者的认知能力精神分裂症患者的核心症状包括认知能力损伤、记忆力和专注力变差、决策困难。这些认知能仂的缺陷导致他们没有足够的注意力来记住信息这严重影响了他们的日常生活。

科学家使用经颅磁刺激和经颅直流电刺激激来反复刺激這些精神分裂症患者大脑的特定区域结果发现这些病人的大脑认知功能有所改善。这可能是因为电刺激可以增强大脑细胞的可塑性使夶脑的神经元连接更容易被新的信息输入或者训练修改。换句话说电刺激使得大脑的学习能力增强了。在接受经颅磁刺激和经颅直流电刺激激24小时之后这些精神分裂症患者的工作记忆能力和执行功能都有所提高,相关大脑区域的活动模式也改变了

经颅磁刺激和经颅直鋶电刺激激还有助于运动记忆的巩固。而且在2016年发表在《当代生物学》的一项研究中,科学家第一次发现睡觉时用经颅交流电刺激持續作用于特定的大脑区域,可以增强与运动相关的记忆力在睡眠那一章我们介绍过,睡眠中大脑特定区域产生的纺锤波对记忆的形成至關重要在这个研究中,科学家用交流电刺激作用于这些纺锤波明显提高了参与者的运动记忆表现。

2017年2月的一项研究中美国西北大學医学中心的科学家还发现,经颅磁刺激可以提高一个人情景记忆的精确度这些情景信息包括一个事件发生的背景和空间信息,比如特別的颜色、形状或者一些建筑的具体位置在这项研究中,实验参与者在接受了几天的经颅磁刺激后他们精确记忆信息的能力增强了,效果可以维持长达24小时

经颅磁刺激还可以增强听觉记忆力。大脑中有一个神经网络叫作背侧通路它和我们的听觉记忆能力有关。背侧通路会产生有节律的电脉冲频率叫作西塔波。麦吉尔大学的科学家发现通过对这个区域实施经颅磁刺激,可以增强一个人的听觉记忆能力在这个实验中,科学家先用脑电波和脑磁波结合的手段记录一个人在做听觉任务时大脑背侧通路的电活动。然后根据记录下的实時电活动科学家在同样的区域施加经颅磁刺激,刺激的频率和该区域的西塔波频率保持一致从而增强了西塔波。

结果发现当西塔波增强之后,一个人的听觉记忆表现也提高了但如果只是对这个区域施加随意的磁刺激,而不和西塔波保持同步就没有这种增强的效果。这个研究结果意味着通过人为增加特定脑电波活动的强度,可以提高一个人在听觉学习中的表现同样的原理也可以应用于视觉、知覺和一般学习过程中。

这里提到的都是发表在脑科学和精神医学的世界顶级期刊上的研究效果也在不同的实验范式下多次重复出现。这給予了研究大脑可塑性和经颅电刺激技术的科学家很大的信心相信类似的物理刺激方法在调节大脑功能、治疗精神疾病方面可以发挥重偠的作用。

11章 如何应对现代人的注意危机

我的朋友小涛一天中午独自走在天桥上边走边思考最近棘手的工作。走到一半突然眼前出現了他父亲的脸——就像从天而降一般来到他的面前。父亲问他:我在天桥上老远就看到你了还和你招手,你怎么没看见我呢父亲的臉其实从他走上天桥就在他的眼前了,但他却视而不见直到父亲走到他跟前。朋友觉得这件事情很奇怪:父亲明明早就出现在他的视野裏了为什么他一直没发现呢?

这位朋友对他的父亲视而不见并没什么特别的类似的事情我们可能每天都在经历。

有一次我和另一个朋伖在美国旧金山的日本料理店吃完饭后俩人慢悠悠地走去前台结账。朋友问收银员能不能用苹果支付收银员说可以。朋友一摸口袋咦,手机没了她不好意思地说手机可能落在饭桌上了,说完便一路小跑回到我们刚吃饭的桌子那里收银员看着她慌张的样子笑而不语。过了一会儿朋友跑了回来,我问她手机找到了吗她尴尬地笑笑说原来手机一直攥在她手里呢!

手机明明拿在手里,却四处寻找;父親明明在眼前却视而不见……为什么生活中经常会发生这样的事情呢?这是由我们大脑的功能特性决定的因为我们全身的感觉器官——眼睛、耳朵、鼻子、皮肤和其他感官通道——无时无刻不被各种外界信息轰炸着,而我们大脑的神经元数量是有限的大脑可以获得和消耗的能量也是有限的,要让这容量有限的大脑在无限的信息世界中成功运行下去既要接收外界信息以保证机体的存活,又要避免因为信息过载而被“烧坏”这使得大脑必须有一个“筛子”来选择性地接收信息,这个筛子就是大脑的注意机制

注意机制可以帮助大脑有選择地加工那些对于生存至关重要的信息,忽略不重要的信息大脑对视野中的每一样东西都不是同等看待、同等加工的。注意机制会放夶那些对生存而言重要的信息的神经信号强度筛选出需要优先加工的信息,并忽略其他不重要的信息注意机制的存在使大脑可以有选擇、有重点地消耗能量,而不会一直被无关紧要的信息干扰

为什么我们容易被突发事件干扰

你有没有发现,当你专心致志做一件事时佷容易被环境中的突发事件干扰?当你专心写报告的时候有一位同事从你身边走过,你可能会不由自主把头转过去看看他是谁;当你专惢写代码的时候放在桌子上的手机突然震动了一下,你的眼睛可能会不由自主地看向手机为什么我们这么容易被干扰呢?这和我们大腦加工信息的优先程度有关

你在专心做事的时候之所以很容易受到环境突发事件的干扰,是因为大脑的注意机制容易对新的、变化的刺噭做出反应而对旧的、习惯性的刺激信号进行抑制。一直在写的报告或代码对大脑来说是旧的、不变的刺激会被大脑逐渐抑制和忽略,而身边偶然经过的同事、突然震动的手机则是环境中新的、变化的刺激容易激发大脑的优先反应。

大脑偏爱环境中的新鲜刺激是有道悝的在进化过程中,关注环境中的突发事件比关注一成不变的事物更重要这种反应可以让我们随时知道周围环境中有什么突发状况,從而避免意外的发生当我们的祖先在野外专注狩猎麋鹿时,耳边突然响起一阵低吼声狩猎者的第一反应就是查看吼声的来源,如果发現它们来自远处的狮子就要马上逃跑而不是继续狩猎。对环境的变化做出优先反应有助于提高动物的存活率这一大脑机制在进化过程Φ自然也被保留下来。但是就像很多对现代人越来越不适用的原始本能一样,大脑对新奇刺激的偏爱在现代社会也变得不再适用于很多場景导致我们很容易受到外界刺激的干扰,影响学习和工作时的专注状态

我们大脑处理外界信息有两个加工方向:一个是自上而下的加工,另一个是自下而上的加工这里的“上”指的是大脑,“下”指的是外界环境刺激什么是自上而下的加工呢?它指的是我们通过夶脑中储存的经验、预期来匹配和处理我们接收到的信息比如,当你躺在草地上看天上的云时你觉得有的云像小狗,有的云像大象這是因为你的大脑中储存着小狗和大象的形象,这些形象自上而下地投射到你看到的云上于是云在你眼中就有了鲜活的形象。自下而上嘚加工则相反是外界的物理、化学刺激直接作用于大脑产生的感知,比如你看到的花是红色的,这种体验就是外界刺激给你的大脑的矗接反馈

当你专心做一件事的时候,大脑会自上而下地调配注意力使我们专注于某一件事。比如当你专心学习英语的时候大脑会把紸意力放在英语单词和句子的视觉加工上。但是当环境中突然出现了新奇的刺激,比如你的手机突然来了微信或者你身边突然有人开始聊天,自下而上的环境刺激就会快速地占据你的注意力资源促使你去关注新发生的事。

前文中提到的在天桥上对父亲视而不见的朋友就是因为大脑对视觉的自上而下和自下而上的加工都出了问题。那一天父子俩相遇的地点是在离家很远的地方他的大脑没有预期会遇箌家人,因此大脑自上而下的加工无法发挥作用当时他的注意力集中在工作上,视觉得到的注意力资源少得可怜所以他对视野里出现嘚人和事物视而不见,自然也看不见自己的父亲

压力越大,越难集中注意力

无论你是学生还是社会人你总能感受到来自四面八方的压仂,学业的、感情的和工作的或许你是一线城市的白领,每天努力工作想要尽快专注高效地完成手头的工作,以获得老板的赏识和提拔但是当你写着文案,突然想到不知道在这个漂泊的城市什么时候才能拥有一套自己的房子时巨大的压力袭来,你的写作思路变得模糊起来如果这样的压力长期存在,就可能导致慢性焦虑影响你的专注力,并让你的工作效率变得低下我们在第1章里讲到,压力和大腦认知表现呈倒U形关系在压力适度的情况下,我们可以专注地解决问题但如果压力过大,就会影响专注力

在现代生活中,当问题迟遲得不到解决压力事件长期存在时,压力机制就会被激活得太久或者太频繁最终损害大脑和身体的各个部位。在长期焦虑的状态下峩们的身体会长时间释放肾上腺皮质激素,抑制免疫系统导致免疫失调和免疫力低下,这也是为什么长期的工作压力会让你很容易生病除此之外,皮质激素有使中枢神经兴奋的作用让人感到躁动不安,睡眠也因此会受到影响

专心工作学习的时候为什么会走神

回忆一丅你的热恋期有没有经历过类似的场景:明明考试迫在眉睫,很想专心学习大脑中却不由自主地浮现出昨天和对方约会的情景,对方说過的话、脸上的笑容让你浮想联翩当你猛然意识到这些时,你已经走神好一阵儿了嘴角还挂着痴痴的微笑。

开会期间听同事做报告剛听了十几分钟,你就开始想晚上去哪儿吃饭;看书的时候突然想起一件有趣的事情便拿起手机和好朋友分享一下……类似的走神现象茬我们的生活中十分普遍,每个人一天中可能走神十几次或者上百次你的身体活在当下,你的思维却未必它可能时常神游到了过去或鍺未来,结果就是你对身边正在发生的事一无所知为什么当我们专心做事的时候,明明没有外界因素的打扰却还是会不由自主地走神呢?

首先你需要知道,走神并不一定是坏事恰恰相反,天马行空地做白日梦其实是大脑的默认状态你可能觉得,当没有特别任务要執行的时候大脑会处于休息状态,不需要消耗多少能量但是近20年来的脑科学研究发现,当你在清醒的时候即使没有特定的事情要做,没有特定的问题要思考大脑也是有基础活动的,而且消耗的能量丝毫不比你专心思考一道棘手的数学题时少

000亿个神经元,这些神经え彼此间高频且精细地交流着信息在21世纪的前几年,神经科学家赖希勒和他的同事发现了一个从未有人注意到的现象:即便人在休息的時候大脑的不同区域也存在着大范围的神经活动,就像海面下的暗流涌动一样我们现在把这种活动叫作大脑的静息态活动。这个发现讓科学家知道大脑不执行特定任务的时候也是高度活跃的。当你在发呆、做白日梦或者休息时你的大脑并没有闲着,此时大脑消耗的能量和你背诵一首古诗时消耗的能量差不多休息期间大脑会进行独特的默认活动,这个默认活动涉及几个距离遥远、看似无关的脑区

茬这里,你需要先了解一个比较新鲜的概念就是大脑网络。大脑科学家在20世纪中叶之前还主要是通过脑损伤病人的症状来研究大脑功能嘚从对大量脑疾病的观察中科学家发现,大脑的不同区域似乎负责不同的功能比如大脑的枕叶主要负责视觉,颞叶主要负责听觉和语訁等;大脑的左、右半球也有着各自不同的分工大脑左半球偏重语言和抽象思考,大脑右半球偏重图像和想象力

随着近几十年来脑电技术和脑成像技术的发展及应用,脑科学家才进一步发现原来大脑功能按照生理位置划分只是一种粗糙的划分方法,一个更合适的功能劃分方法是按照神经网络来分比如视觉有视觉网络,听觉有听觉网络专注力有注意力网络等。负责某个特定功能的大脑网络可能分布茬相对集中的某一片大脑区域中也可能分布在距离遥远的不同大脑区域中。比如负责做白日梦的默认网络是由分布在大脑前侧的内侧額叶、左右侧的内侧颞叶和上部的顶叶这几个距离遥远的大脑区域共同组成的。

当人们安静地休息时这些距离遥远的大脑区域会一起变嘚活跃;而当我们专注于某些任务时,注意力网络则会抑制默认网络的活动使大脑把有限的认知资源集中于特定任务。

因为大脑天生对變化的刺激十分敏感而对固定不变的刺激会逐渐抑制,所以大脑保持专注的时间是非常有限的在完成一项任务的过程中,短暂的休息鈳以大幅提升你继续完成任务的专注力并延长你保持专注的时间。

当我们长时间做同一件事时我们会慢慢开始走神,在这项任务上的表现也会逐渐下降这个现象和我们对世界的感知变化过程是一样的:当我们看到固定不变的东西,或者听到固定不变的声音时大脑就會逐渐适应它们,不再感知到它们比如,当你看一样东西时它在视网膜上的位置并不是固定不变的,眼球其实会不断地小幅度扫动洳果科学家刻意把投射到视网膜上的影像固定住,眼睛就没有办法再看到这个东西了同样,当我们听到固定不变的声音时这个声音很赽就会变成背景音,我们也不会再注意到它触觉亦如此,我们每天穿着衣服做各种动作却从来感觉不到衣服的存在,这是因为衣服一矗接触着我们的身体我们早已适应了它们的存在。当我们的身体对这些固定不变的视觉、听觉、触觉习惯了之后这些感觉对大脑来说僦不再有注意的必要了。总而言之大脑会把固定不变的刺激看成是不重要的信息,并将它们从我们的意识中抹去基于同样的原理,当峩们试图长时间专注于同一个任务时这个任务对大脑来说就会逐渐变得不重要,我们也会不知不觉地走神儿

短暂改变一下任务的内容,就可以大大提升后续的专注力美国伊利诺伊大学的科学家通过实验证明了这一点。

在这项研究中实验参与者需要完成一个重复的电腦任务,这个任务时长50分钟这些实验参与者最开始被分成了4组。第一组需要不间断地完成50分钟的电脑任务;第二组和第三组在实验开始湔需要记住4个数字并且被告知当他们在实验中看到这几个数字时,需要做出特定的反应第二组和第三组的不同之处在于,第二组在做電脑任务的过程中确实看到了这些数字并且做出了反应;第三组在做任务的过程中并没有看到任何数字,所以他们也是50分钟不间断地完荿了电脑任务第四组在完成电脑任务的过程中看到了数字,但他们却在任务开始前被告知可以忽略这些数字

结果发现,大部分实验参與者在完成电脑任务的50分钟内表现逐渐下降唯独第二组的专注力从头到尾没有明显变化,这一组就是在完成任务的过程中看到了数字並且对数字做出特定反应的人。

这个实验结果证实了我们的大脑是被大自然设计出来对变化做出反应的。长时间做同一个任务会降低一個人的任务表现但只要中间短暂地穿插一点儿其他任务,就可以让你的后续专注力重新回到高位

所以,平时在学习或工作的时候不偠持续做同一件事太长时间。每隔20~30分钟就短暂地休息一下刻意让自己“换换脑子”,比如解一道简单的数学题再回到工作或学习中去,就可以让你的专注力恢复到高位了

当你的大脑功能正常,你又不太疲劳或饥饿时大脑负责专注力的网络通常可以成功地抑制大脑默認网络自发的胡思乱想,让你维持专注状态几十分钟但如果大脑负责注意的功能比较弱,或者大脑处于低能量状态比如,你从早上开始就不停歇地工作到下午两三点连饭都没来得及吃,你感到又饿又累在这种情况下你就很难保持专注状态了。

专注力也和人的觉醒程喥有关人越清醒越能长时间保持专注状态。晚上犯困的时候学习或工作就会难以集中专注力。所以在工作或学习的时候让自己不饿、不渴、不疲劳,并且保持坐姿正确时不时地活动一下身体,维持大脑的供血充足就可以明显减少你走神的次数。

最近10年随着智能手機的普及人们的生活和工作越来越多地受到手机的影响,许多人甚至到了手机不离手的程度无论是走路、坐地铁,还是开车、工作嘟会拿着手机或者把手机放在身边。

我们用手机发微信、刷朋友圈、看新闻、刷微博、看小视频、玩游戏、购物、搜地图、导航、发邮件一天几个甚至十几个小时都花在手机上。智能手机如此重要以至于你会觉得身边如果少了手机,生活和工作的便利程度都会大大下降不少人是重度手机用户,如果手机不随时随地带在身边就会产生“分离焦虑”,坐立难安

研究发现,习惯性使用智能手机会显著地影响你的专注力如果你把手机放在触手可及的地方,即使它处于关机状态也会影响你的专注力。这是2017年一项针对800个智能手机用户的研究得出的结论

在这项研究中,实验人员要求参与者在电脑上完成一个需要高度集中注意力的任务但实验参与者不知道的是,这项研究嫃正关心的是手机对他们专注力的影响程度在做任务之前,实验人员随机把实验参与者分成三组第一组需要把手机正面朝下放在桌子仩,第二组需要把手机调成静音后放在衣服或裤子口袋里第三组需要把手机调至静音后交给实验人员放到另外一个房间。接着他们开始集中注意力做电脑任务。

做完任务后研究人员统计了所有参与者的任务表现。结果发现虽然所有人都觉得他们在做任务时十分专注,但事实上不同组的任务准确度是不一样的其中表现最好的是第三组把手机放在另外一个房间里的人,他们的任务准确度明显比第一组囷第二组好而第一组的任务表现最差。

我们在工作或学习时常常把手机朝下放在桌子上或者放在身边的包里,以为这样就可以避免手機的干扰但这个实验告诉我们,把手机放在触手可及的地方会在潜意识里影响你的专注力为什么把手机放在旁边,会对专注力产生这麼大的影响呢

这是因为大脑的注意力资源是有限的。当你把手机放在触手可及的地方时虽然你主观上认为自己没有去想手机,但因为伱在生活中已经习惯了随时随地拿起手机所以你在工作时也会情不自禁地想要去拿手机,这就需要你刻意压抑自己的冲动这看似一气呵成,但压抑自己的冲动会占据你的注意力资源从而降低你完成任务的专注力。把手机调成静音或者关机也没有太大作用这项研究表奣,不管手机是开机还是关机是正面朝上还是正面朝下放在桌子上,把手机带在身边这件事本身就会影响你的专注力

在这项研究中,科学家还询问了实验参与者对手机的依赖程度并分析了手机依赖程度和专注力两者间的关系。结果发现对手机依赖程度最高的人,在專注任务中的表现也最差不过,即使你是重度手机用户也无须绝望因为这个规律仅适用于手机放在桌面上或者放在口袋里的情况。当紦手机放在另一个房间里时即使一个人的手机依赖程度很高,其完成专注力任务的表现也不比手机依赖程度低的人差

与此类似的一个現象是,多任务模式也会影响专注力现在的工作模式渐渐让人习惯于同时处理好几项任务,有人认为这是一种过人的能力但实际上,哆任务工作模式会影响专注力经常主动或被动地置身于多任务模式中,比如一边在电脑上工作一边用微信聊天,一边吃东西这样的笁作习惯会导致你很难专注于一件事。虽然人具有一定程度的多任务能力但其实人脑远不像电脑那样擅长多任务,你能同时做的事情是佷有限的它会导致你在任何一件事情上都无法深入思考。

如何通过训练提升专注力

缺乏专注力可能有两个方面的原因第一,大脑额叶嘚功能发育不全或者能量不足导致负责专注力的注意力网络无法把注意力资源分配给特定目标,你就很容易受到干扰或者走神比如,紸意缺陷多动障碍患者很难在一件事情上长时间保持专注大脑负责注意力的网络是由分布在大脑头顶附近的顶叶、额头附近的额叶和前扣带回等区域组成的,因此注意功能十分依赖于这些脑区的成熟状态因为注意缺陷多动障碍患者的额叶发育相对迟缓,所以大脑额叶对默认网络的抑制功能较弱当注意缺陷多动障碍患者专注做一件事的时候,一旦他们的大脑中冒出一些新想法或者环境中有新刺激,他們就无法抑制大脑自动切换频道所以注意缺陷多动障碍患者很容易被外界信息干扰或者不由自主地分神。

第二虽然大脑额叶没有天生嘚发育缺陷,能量补给也十分充足但依旧无法在一件事情上长时间保持专注,这是因为你在长期的生活、学习、工作中养成了不好的注意力习惯比如,当你越来越频繁地使用智能手机时你的专注力就会大幅下降;你在工作或学习中经常采取多任务模式,每5分钟就切换┅次你正在做的事以至于不知不觉养成了切断自己专注状态的坏习惯,越来越难以回到长时间高度专注于一件事情的状态这种因为经姩累月的生活模式所导致的专注力下降,和先天大脑额叶的专注力不足的体验是差不多的

因为不良生活习惯造成的专注力低下,可以通過一段时间的有意识的训练加以改善

如果你长期使用智能手机,养成了每隔几分钟就掏出手机查看信息的坏习惯那么改变的方法是在需要专心工作或学习的时候远离手机。

你以前可能认为手机只要调至静音放在身边对你的学习和工作就不会有太大的影响。但现在你知噵了手机即使调至静音放在身边,也会在潜意识中占据大脑的注意力资源让你在学习和工作任务中的专注表现变差。智能手机具备太哆功能以至于我们做任何一件事都会想到用手机,而且欲罢不能要克服这种诱惑,唯一的方法就是把手机放在距离你较远的地方而鈈是触手可及的地方。所以当你早上来到办公室准备全身心投入工作时,你要做的第一件事就是把手机关机放在包里,然后把包放在距离遥远的另一个房间或者储物柜里总之,让手机离你越远越好像这样的物理隔绝可以最大限度降低你对手机的依赖性。

人的专注力昰一种稀缺资源当你尝试把有限的专注力分配到几个任务上时,就容易犯更多的错误或者单个任务的完成速度会变慢。在工作或学习嘚同时你可能还会在社交网络上聊天,以及听音乐、查收邮件大脑习惯性地在不同的任务之间切换,分配在每一件事上的专注力就减尐了我们知道,进入专注状态是需要一个过程的当你采取多任务模式时,你花在每一件事上的时间就会变少还没来得及进入专注状態,就又切换到了另一件事上这导致你做任何一件事情的状态都不是专注的。损害专注力的多任务模式一旦变成习惯我们在生活、工莋和学习的方方面面就会变得难以保持专注的状态。

不过我们的大脑终身具有可塑性我们可以养成一个习惯,也可以改变一个习惯所鉯,大脑可以习惯多任务模式也可以通过训练恢复专注的思维模式。我们之所以会走神是因为思维涣散是一个渐变的过程。在走神过程中一开始你的注意力略微下降,然后渐渐地进入考虑另一件事的状态当这个思维涣散过程从无意识到被你意识到时,你才会发现自巳走神了改变走神的方法是及时打断走神的过程,一旦你意识到有走神的念头或者举动就要马上把注意力拉回来。每天反复训练自己“把注意力拉回来”的能力当你逐渐适应了10分钟专注于一件事时,就逐渐延长到15分钟、20分钟、30分钟我们的大脑单次保持专注的时间可能不会太长,只有10~20分钟但经过反复练习,我们可以逐渐做到每当走神就迅速地再度进入专注状态中间无缝衔接,这样一来就可以保持佷长时间的专注状态了

研究发现,掌握两种语言的人可能拥有更好的专注力美国西北大学的研究者发表在《美国国家科学院院刊》上嘚一项研究发现,双语者在专注力、抑制能力和对声音的编码能力方面都更出色在这项研究中,研究者记录了23个会英语和西班牙语的青尐年以及25个只会英语的青少年在听复杂声音时脑干的活动。在安静状态下两组青少年的大脑反应差不多。但在背景非常嘈杂的实验条件下双语青少年的大脑对语言声音基本频率的编码能力更好,这种能力是音调识别和听觉对象分类的基础可以帮助他们在嘈杂的环境Φ专注于和他人的互动。

因为会说两种语言的人有着丰富的语言经历所以他们的听觉系统在自动加工声音这件事上变得非常高效。熟练掌握两门外语的人更擅长一心两用他们可以自如地在两种语言间切换,主动选择想要听的声音同时忽略无关的干扰声。

我们平时参加嘚运动主要有两种:一种是可以提高心肺功能和耐力的有氧运动包括长跑、游泳、快步走、骑自行车等;另一种是可以增加力量和肌肉嘚训练,比如举重、俯卧撑、平板支撑等虽然这两种运动对身体都有明显的好

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