探秘:如何通过后天神经可塑性来增强大脑认知?

Barbara Arrowsmith-Young毕生致力于研发一些项目,利用神经可塑性的原理来强化大脑中影响学习的基础认知功能。如今她能评估并通过一些项目来强化与潜在学习障碍相关的19个认知功能区域。在她撰写的《改变大脑的女人——脑科学前沿的大脑转变故事》(The Woman Who Changed Her Brain: Stories of Transformation from the Frontier of Brain Science)中,她详细记录了大脑可以被改变的能力。通过对神经可塑性原理的实践——通过脑力锻炼来改变大脑——我们可以改变大脑的学习和运作的能力,这种改变伴随着人的一生。

Arrowsmith-Young结合自己戏剧化的人生和她30年的研究和教育经验,解开了大脑如何维系着我们存在世界上的运转之谜。SL:你是怎么意识到自己有严重的学习障碍的?BAY:在我6岁上一年级的时候,我记得我惊恐而安静地听着我的老师告诉我母亲,我脑子被塞住了,我永远无法像班里其它孩子那样学习。作为一个小孩纸,我单纯从字面上来理解这一事实,真的以为我的大脑里卡了块木头。这位老师差不多是对的。用“阻塞(block)”这个词有点词不达意,用“阻滞(blockage )”来表达已是八九不离十。在我人生中的前27年,生活被笼罩在一团迷雾中,惨淡而看不清方向。 我不停翻来覆去尝试去理解数字和字母,拼命进行阅读和写作,却依旧完全无法理解时钟长短指针之间的关系。当被要求完成一列两位数的简单相加时,我只好随机从左侧或右侧挑选数字作答。掌握基础数学的逻辑,理解时间的概念,真正理解我所听见或看见事物的能力,我都缺失了。在操场上,我甚至跟不上大家的对话,不能理解简单游戏的规则。我听得见他们的话,但是人们好像就在说一门外语,后来我才知道我大脑负责解读意义的那部分失灵了,我的“翻译机”坏掉了。 我被贴上了“反应迟钝”和“难以教育”的标签。我的一年级老师坚信,我是故意表现得如此顽固,因而对我愈加严厉管教。 我大脑的某些区域像一架被精确校准过的乐器那样对外界做出回应,但其他部分就不那么靠谱。那时候还没有术语来描述我的状态。“学习障碍”(learning disabled)一词直到1962年才被一个名叫Samuel Kirk的芝加哥心理学家创造出来,直到20世纪70年代后期才被普遍使用。50年前当我还是个孩子的时候,要么被视为聪明伶俐,要么被视为反应迟钝,或者介于两者之间,分类就是这么简单粗暴。那时候的观点是,你与身俱来的大脑是固化的无法改变的,所以人们告诉我我最好学着去适应我的缺陷。 一年级的时候我成了一个学习狂,早上去上学之前我在学习,午餐时间我在学习,放学一回家我立马开始学习,为的仅仅是在一个我难以理解的世界中生存下去。我无法理解事情的因果,因此对一件件随机事件感到诧异,无法理清事情发生的缘由。随着年级的升高,这些事情变得越来越艰难,我不得不加倍努力。 我不仅无法理解语言世界,大脑功能的缺陷导致我同样不擅长运动。我会误判我所处的方位,因此不断地撞到东西,弄伤身体,磕掉牙齿,老是要缝针,我左侧身体好像不是我的,就像我生来就中风。我难以感知我左侧的身体,那里是事故多发地带,一长串事故使我的身心伤痕累累。 我觉得我无法在任何舞台上取得成功,目所及处找不到任何解决方案,有时候我如此绝望,想着要以自杀的方式来结束这痛苦的斗争。SL:你是怎么应对神经功能障碍并最终完成研究生学业的?BAY: 与学习障碍相伴而来的,是我在一些领域的天赋。我可以逐字记住听过的东西,并且过目不忘。我开始依靠记忆来汲取考试需要的知识,死记硬背笔记和课本,在记忆中存储的信息里寻找可能正确的答案来猜测考试的答案。我在现在所谓的执行力上也很强,这种功能主要依赖左右脑半球的前额叶皮层来处理信息。这些是不断驱使我寻找问题的解决方案的引擎,最终促成我将研究生阶段的两个研究结合到一起,提供了我问题的答案并成为我一生工作的基石。SL: 你是如何将动物和人类的神经可塑性研究和自己的生活结合起来的?BAY:1977那年,我25岁,偶然读到俄罗斯神经心理学家Alexander Luria的一本书《破碎的人——关于大脑创伤的一段历史》,我读到了一个遭受了大脑创伤的俄罗斯士兵Zazetsky的故事。我读着他的话:“我始终置身迷雾之中……闪现在我脑海中的是图像,朦胧的景象倏忽出现旋即消失。”这位大脑受到损伤的士兵在说自己,但是他也在说我。我目瞪口呆,我想,我正过着和这个人一样的生活。 我们都无法判断时间。Zazetsky大脑在特定区域的创伤导致他失去了判断时间的能力。以Zazetsky因子弹导致大脑功能障碍这件事为契机,我开始研究由于遗传缺陷而导致自己大脑的认知障碍。 我现在能够解释我多年来的挣扎。证据表明我的学习障碍是生理性的,根植于我大脑中的特定区域。意识到这点成为了我生活中的转折点,绝望演变成决心,我誓要寻求这个问题的解决方案。 Zazetsky和我所面临的问题,位于左脑三个区域的交界处——与声音和语言相关的颞区,与视觉相关的枕叶,与运动感知相关的顶叶。Zazetsky和我的视觉和听觉功能都良好,于是症结在于我们如何理解和处理所看和所闻的信息。 在此期间,我读到了美国心理学家加州大学伯克利分校Mark Rosenzweig的研究。他发现,大鼠的大脑能够对刺激做出生理性的反应,这个就是我们现在称之为神经可塑性(neuroplasticity)。如果特定刺激能引起老鼠大脑的变化,我有理由相信人类亦是如此。我将Rosenzweig 和Luria的研究成果结合在一起,来创造出一套可以改变我大脑的练习。 我不知道这是否可行,但是除了时间我也没什么可失去的。而时间,正是我已经失去的(指自己没有时感)。Luria解释说,这一皮层区域(颞区、枕叶和顶叶交界区)发生病变的人们在辨认模拟时钟上的时间方面有些困难。因此我猜想,读钟联系能不能刺激我大脑的这一区域。 我发明了识图卡,这和我一年级时妈妈用来教我学习数字的那些卡片没太大差别。因为我不能准确地辨别时间,我不得不借助一块表的时针来校正时间(在朋友的帮助下),然后画出表面。我每天做这些练习长达12小时,当我能越来越好地完成任务的时候,我就把识图卡设计得更为复杂。目的就是让我的大脑高速运转来解读时间的意义,随着时间的推移我发现我能将我所见所闻联系起来了,在进行这项训练前这是我绝对不可能做到的。SL:你是如何将你关于神经可塑性的知识运用到 Arrowsmith学校和项目中去的?BAY: 当我看到脑力锻炼的成果——在阅读的时候能够理解,能实时把握住谈话,发现数学的逻辑,跟得上合理的论据,那些我此前尽最大的努力也没能做到的事情,我知道我的大脑发生了根本性的改变,我能捕捉并处理联系。我知道,将Luria界定大脑不同区域功能的研究和Rosenzweig的功能刺激研究结合起来产生了大有裨益的价值,我接着创造出一些联系来锻炼与认知缺陷相关的其他脑区的功能——从我的路痴(即使是在屋子里)到缺乏协调能力和笨拙导致大量的身体伤害。随着我进行这些脑力训练,我见证了这些区域功能发生了具体的变化——我可以读懂地图了,能够在脑内勾勒出地图,在不迷路的情况下可以进行游览,即便是通过狭窄的区域我也不会撞到东西,我可以灵活协调地调动我身体的左侧,不再发生事故了。 此后我致力将我从自身经历中的所学加以应用,利用这项研究来创造更多的练习来刺激和强化越来越多的认知功能,在舍弃了其中的部分后,我发展出了解决更大范围问题的项目(迄今为止19个),涵盖了听觉记忆,符号记忆,物体和脸的记忆,写作中的动态构架,对数字定量的感知,非口语的解读,推理,思考、运筹、解决问题,对身体的动觉感知,空间推理和机械推理。 1978年我开始将这些项目应用到有学习障碍的孩子身上来作为一项课后项目,1980年我成立了一所私立学校以进一步发展、完善并将这些项目推广至儿童、青少年和成人。数以千计的人参与到这项计划中,基于他们的表现,这些项目不断得到完善。 学习者不是一成不变的,对神经可塑性原理的运用可以调整,这一理念将Arrowsmith项目和其他大多数针对患有学习障碍的学生的项目区分开来。Arrowsmith项目是基于能力的,它改变了学生学习所需的认知能力,而不是通过一些补充性练习来变通地解决这一问题。强化这些稍逊一筹的能力增强了这些特定认知区域的整体表现,使之在学习过程中更高效地被调动起来。 Barbara Arrowsmith-Young拥有圭尔夫大学儿童研究应用科学学士学位和多伦多大学学校心理学硕士学位(安大略教育研究院)。她是Arrowsmith学校和Arrowsmith 项目的负责人。她毕生致力于开发基于神经可塑性原理的项目来强化影响学习的大脑区域的认知功能。如今她能评估并通过一些项目来强化与潜在学习障碍相关的19个认知功能区域。项目缘起于1978年的多伦多,现在在加拿大、澳大利亚、美国(纽约、新泽西、宾夕法尼亚州、密歇根州、佛罗里达州、佐治亚、加利福尼亚州和南卡罗来纳州)的35所学校中得以推广。

本文来源brainblogger,作者Shaheen E Lakhan,机器之心电子羊翻译,胡悦校对。


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