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图1—4 罗兹维格等人实验中三个笼子的环境
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1.标准的实验室笼子中，有几只老鼠生活在足够大的空间里，笼子里总有适量的水和食物。
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2.贫乏的环境是一个略微小一些的笼子，老鼠被放置在单独隔离的空间里，笼子里总有适量的水和食物。
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3.丰富的环境几乎是一个老鼠的迪士尼乐园（并没有冒犯米老鼠的意思），6~8只老鼠生活在一个“带有各种可供玩耍的物品的大笼子里。每天从25种玩具中选取一种新的组合放在笼子里”（第22页）。
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实验人员让老鼠在这些不同环境里生活4周到10周不等。经过这样不同阶段的实验处理之后，实验人员将人道地剥夺这些实验老鼠的生命，对它们进行解剖以确定脑部发育是否不同。为了避免实验者偏见的影响，解剖按照编号的随机顺序进行，这就可以避免尸检人员知道老鼠是在哪种环境下成长的。研究者关注的是生活在丰富环境下与生活在贫乏环境下的老鼠的大脑所出现的不同。
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解剖老鼠的大脑后，对各个部分进行测量、称重和分析，以确定细胞生长量与神经递质活动的水平。在对后者的测量中，有一种叫作“乙酰胆碱”的脑酶引起了研究者们特别的兴趣。这种化学物质十分重要，因为它能使脑细胞中神经冲动传递得更快、更高效。
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罗兹维格和他的同事是否发现了老鼠的大脑因其生活环境的丰富或贫乏而有所不同呢？以下就是他们的研究结果。
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结果
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结果证实，生活在丰富环境中的老鼠，其大脑在很多方面都有别于贫乏环境中的老鼠。在丰富环境中生活的老鼠的大脑皮层（即大脑对经验作出反应的部分，它负责行动、记忆、学习和所有感觉的输入，如视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉）更重且更厚，并且这种差别很显著。前面提到神经系统中存在的“乙酰胆碱”酶，在身处丰富环境的老鼠的大脑组织中更具活性。
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两组老鼠的脑细胞（又称为神经元）在数量上并没有显著差别，但丰富的环境使老鼠的大脑神经元变得更大。与此相关，研究还发现，丰富环境中的老鼠的RNA和DNA（两种对神经元生长起最重要作用的化学成分）的比率也相对更高。这意味着在丰富环境里长大的老鼠其大脑中有更高水平的化学活动。
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罗兹维格和他的同事解释说：“虽然由环境引起的大脑变化并不很大，但我们确信这种变化是千真万确的。在重复实验的时候，上述结果仍能出现……我们发现，经验对大脑最一致的影响表现在大脑皮层与大脑的其余部分（即皮层下部）的重量之比上。具体表现为，经验使大脑皮层迅速地增重，但大脑其他部分变化很小”（P.25）。这种对大脑皮层与大脑其余部分比率的测量是对大脑变化最精确的测量。这是因为每只动物的脑重量会随动物体重的变化而变化，运用这个比率，可以消除个体差异。图1—5用图表说明了16次实验的结果。正如你看到的，只有一次实验结果的差异在统计上不显著。
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最后，是有关两组老鼠大脑的神经突触的发现。神经突触是指两个神经元相汇之处。大部分大脑活动发生在神经突触上，在这里，神经冲动有可能通过一个又一个神经元继续传递下去，也有可能被抑制或终止。在高倍电子显微镜下，能发现在丰富环境中长大的老鼠其大脑中的神经突触比在贫乏环境下长大的老鼠的神经突触大50%。
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图1—5 丰富环境与贫乏环境相比老鼠大脑皮层增加的比率
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注：实验2至16有统计学上的显著差异。
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资料来源：引自Rosenzweig, Bennett, & Diamond, P.26。
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讨论及批评
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经过近10年的研究，罗兹维格、贝奈特和戴蒙德满怀信心地指出：“毫无疑问，大脑构造及其化学成分的很多方面可以被经验改变。”（P.27）。然而，他们也坦承，当他们第一次公布研究结果时，许多科学家对此表示怀疑，因为像这样的结果在过去的研究中从未被清楚地证实过。有些批评意见认为，也许并不是丰富的生活环境使大脑产生了变化，而是由于老鼠接受了不同的实验处理，如纯粹的触摸或压力情境。
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这种批评是有根据的，在丰富环境的实验条件下，老鼠每天被触摸两次，即在换玩具时得将它们移开。而在贫乏环境的实验条件下，老鼠没有被触摸。因此，可能是触摸导致了这一结果，而不是丰富环境的实验条件所致。为了消除这一潜在的混淆因素，研究者每天抚摸一组老鼠，而不抚摸与它们同胎的另一组老鼠（这些老鼠都处在同一环境中）。罗兹维格和他的同事并没有发现这两组老鼠的大脑有什么不同。此外，在他们后来的研究中发现，同样抚摸在丰富环境与贫乏环境条件下的老鼠，得到的结果也是一样的。
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至于压力情境，批评者认为，在贫乏环境中生活的老鼠因被隔离而产生压力，这是导致它们大脑欠发达的原因。罗兹维格等人引证了另一项研究，此项研究让老鼠暴露于日常的压力情境之中（旋转笼子或给予轻微电击），并没有发现仅因压力而使大脑改变的证据。
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在实验室中进行的任何研究都存在人为性问题。罗兹维格和他的同事很想知道在自然的生长环境中，各种水平的刺激是如何影响动物的大脑发育的。他们指出，实验室中的老鼠常在人工环境中繁殖，且已经繁衍了100代，它们和野生鼠几乎是没有相似的遗传基因。为了探索这种有趣的可能性，他们开始研究野生老鼠。他们把抓到的这种野生鼠随机地放在户外自然环境中或是实验室的丰富环境笼子里。4周后，发现户外老鼠的大脑比实验室老鼠的大脑发展得更好。“这就表明，实验室中的丰富环境与自然环境相比，仍是相当贫乏的”（第27页）。
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最后，涉及动物被试最主要的批评意见是它与人的关系问题。毫无疑问，这类研究永远不能用人来做被试，但是研究者仍有责任探讨此问题，并且这些科学家也这样做了。
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作者解释说，很难把在一组老鼠身上的研究结果泛化到另一组老鼠身上，而要把用老鼠做研究的结果泛化到猴子或人的身上则更难。虽然他们宣布在几类啮齿类动物身上取得了相似的结果，但他们也承认，在得出经验对人脑产生影响的假设前，仍需要更多研究。然而，他们提出以动物为被试的这类研究的价值在于“允许我们对概念和技术进行检验，其中一部分可能对今后以人为被试的研究有所帮助”（第27页）。