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这两大实用洞见就是一对矛盾结合体:我们每时每刻都在锻炼纷繁复杂的线路,点亮圣诞灯饰,但同时又忘记了自己加工过这些线路。这就引出了髓鞘质。
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说髄鞘质单调是对它的赞美。髓鞘质不光看着单调,它的无趣更是令人难以置信、叹为观止,而且死不悔改。如果把大脑的构造比做《银翼杀手》(Blade Runner)里的城市风光:神经元结构光芒四射、灯光摇曳,脉冲电流呼啸而过,那么髓鞘质的角色就好比是简陋的沥青,整齐划一,有点呆板的市政基础设施。髓鞘质由这些结构组成,一层称为磷脂膜的普通物质和一层厚厚的脂肪,像绝缘胶布那样包裹着神经纤维,以防止电流脉冲外泄。它的柱状体外形,毫无诗意,正如一位神经学家所说的“香肠状”,而且看起来确实挺像。
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一个世纪以来,研究人员一直把重点放在神经元和突触上,而不是那似乎有点呆板的绝缘体。事实证明,研究人员是对的——神经元和突触确实可以解释几乎所有的心智现象:记忆、情绪、肌肉控制、感官知觉等等。但有一个关键问题,神经元无法给出解释:为什么人们学习复杂技能需要如此长的时间?
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相关研究越来越多,逐渐拼出一幅新画面。髓鞘质尽管只是基础设施,却拥有功能强大的节点:在大脑这个辽阔的大都市里,髓鞘质悄无声息地把窄巷子变成了宽阔、可供飞速奔驰的超级公路。神经系统这辆客车曾经只能承受两英里的时速,有了髓鞘质之后,就能以每小时200英里的速度呼啸而去,无刺激反应时间(指两次信号之间的等待时间)下降了30倍。提高的速度和下降的无刺激反应时间结合在一起,整体信息处理能力增加了3000倍——堪称“宽带”。更可贵的是,髓鞘质能够调控速度,偶尔减慢信号传递速度,从而确保它们在最佳时刻到达突触。把握时间点至关重要。
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菲尔茨博士说:“信号必须以合适的速度传输,在正确的时刻到达,而髓鞘质正是大脑控制传输速度的方法。”
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比如说,老虎伍兹的高尔夫挥杆动作。传入的几股脉冲必须几乎同时到达——有点像两个小人试图一起推开一扇沉重的大门。时间间隔要求在4毫秒以内,约是蜜蜂扇动一次翅膀所需时间的一半。如果几股脉冲到达时间前后相差大于4毫秒,大门依然紧闭,那关键的第三条神经元就不会启动,高尔夫球就飞进了深草区。
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虽然目前为止,准确的最优化理论机制仍然是个传说,但是所有的发现拼在一起,呈现出一个如此优雅的流程,达尔文都为之欢欣鼓舞:释放神经信号促进髓鞘质生长,髓鞘质控制脉冲速度,脉冲速度就是技能。
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菲尔茨博士说:“突触的变化仍然是学习过程的关键,但髓鞘质对如何提高学习效率起着巨大的作用。”
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髓鞘质理论令人印象深刻。但是,驻留在我脑海中的是它接下来向我们呈现的一个场景:处于精深练习中的大脑变化。我们沿着狭窄的大厅,来到一位同事的办公室,看到的景象仿佛凡尔纳(Jules Verae)笔下的海底世界:
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在一片漆黑中,泛着绿光的鱿鱼状物质伸出触角指向细长的纤维。菲尔茨告诉我,这些鱿鱼状物质是少突胶质细胞——按实验室里的行话叫磷酸寡核苷酸,生成髄鞘质的细胞。一旦神经纤维被启动,磷酸寡核苷酸就感觉得到,牢牢地吸附住纤维并开始包裹纤维。磷酸寡核苷酸挤压自己的细胞质时,每个触角都时而卷曲,时而伸展,直到留下一层薄如蝉糞的髄鞘质。髓鞘质仍然附着在磷酸寡核苷酸上,开始一层层地包裹神经纤维,严丝合缝,巧夺天工,然后在两端旋转收缩,活脱脱一根香肠,最后沿着纤维一圈圈缩紧,就像旋紧螺帽。
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菲尔茨博士说:“这是世界上最复杂、最精致的细胞自我分裂过程之一。这个过程非常缓慢,每一层都要绕神经纤维四五十次,需要几天甚至几周时间。想象一下,先在其中一个神经元上完成这个过程,接着是拥有成千上万条这样的神经纤维的整个神经回路。这就好像给横穿大西洋的电缆裹上绝缘体。”
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一言以蔽之:每次进行挥杆、弹吉他和弦、下象棋开局这些技能的精深练习时,我们正在缓慢地给线路增加带宽。那些绿色小触角感知到释放的信号,遂伸向神经纤维。吸附,然后挤压,再包裹一层,加厚外皮。线路上多裹一点绝缘体,技能回路的带宽和精确性就增加一点,表现出来的就是技能和反应速度上的些微提升。犯错绝不是可有可无的——从神经学的角度来说,这是必须的:要想使技能回路达到最佳状态,必须先找到次佳位置;你必须犯错误,并关注这些错误;你得慢慢地教育自己的回路。你还必须持续开启那个回路(练习)以保持髄鞘质运作正常。毕竟,髓鞘质是活体组织。
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髄鞘质的原则
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1.回路放电至关重要。髓鞘质不会凭着天真的愿望,模糊的想法,或者那些洗个热水澡就忘光光的东西而生长。这种生理机制只钟情行动:真真实实的电流脉冲传过神经纤维。它钟情坚持重复。随后的几章我们将讨论这其中包含的进化原委,现在你只要记住,精深练习的动力来自原始状态,即时刻警惕、忍饥挨饿、目标明确,甚至绝望挣扎的状态。
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2.髄鞘质包罗万象。以不变应万变。髓鞘质并不“知道”自己会被谁拿来使用,是(棒球的)游击手?还是舒伯特乐章的演奏者?无论何种用途,它的生长遵照同样的规则。髄鞘质一视同仁:哪条回路开启了,哪条回路就会包裏上绝缘体。如果你移居中国,髄鞘质将包裹那些帮助你掌握普通话的纤维。换句话说,髄鞘质不在乎你是谁,只在乎你做了什么。
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3.髄鞘质无法逆转。髓鞘质化就像铺路,只朝一个方向前进。一旦技能回路包裹上了绝缘体,你就无法去除这层绝缘体(除非年龄或疾病)。这就是为什么习惯很难打破。改变旧习惯的唯一办法是重复新动作以养成新习惯。
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4.髄鞘质与年龄。儿童时期,髓鞘质一波接一波地生成,有些由基因决定,有些与活动相关。这个状态一直持续到30多岁,为人类提供了一个轻松掌握新技能的关键期。此后,髄鞘质继续生长。直至50岁,损失的速度将快过生长的速度。人的一生都能够髄鞘质化——值得庆幸的是,5%的磷酸寡核苷酸一直处于不成熟状态,随时待命。但是,假如有人希望在晚年学习一门语言或一样乐器,那么他会发现,为生成必要的回路所付出的时间和汗水要多得多。这就是为什么绝大多数世界一流的高手自幼就进入该领域。他们的基因并没有随着年龄增长而改变,但生长新髓鞘质的能力不一样了。
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在某种层面上,髓鞘质跟另一个已经非常成熟的生理机制相似,即每天都在使用的肌肉。以某种方式锻炼肌肉——努力提起勉强可以提起的东西——肌肉就会越来越强壮。正确训练自己的技能回路——在精深练习时,努力完成那些勉强可以完成的事情——技能回路也会越来越敏捷和准确。
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人们对肌肉的看法已经改变了。直到20世纪70年代,跑马拉松或练健美的人还很少;从事该运动,并且表现出色的人被认为天赋异禀。当我们发现了人类心血管系统实际的运作方式后,就颠覆了那个看法:人们可以通过制定有氧训练或无氧训练系统目标来提高,通过逼自己挑战极限——举起更重一点的东西或跑得再远一点——来强化心脏和肌肉。利用这套生理机制的强大潜能,普通人原来也可以慢慢地拥有健美的身材或者成为马拉松运动员。
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过去的150年里,我们用达尔文提出的“基因和环境”这个模型来解释人才,又称先天和后天。在我们相信的成长历程中,基因赋予一个人特殊的禀赋,而环境又提供特殊的机会发挥这些禀赋,两者相结合就塑造了人才,就如几个幸运数字加在一起就会产生一张中奖彩票一样。在偏远贫穷的巴西人才温床看到的成功,人们都愿意将其归因于“人穷志更高”(却绝口不提这个世界充满了这样的人,贫穷绝望,不计代价,只想在足球界一举成名)。但是新的模式表明,人才温床的成功不是因为那里的人更努力,而是因为他们朝着正确的方向努力——练习得更深入,生成了更多的髓鞘质。观察再仔细一点,就会发现,那些人才温床并不完全都是弱者的故乡。就像大卫一样,他们找到了正确的方式对付歌利亚。
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①卡内基大厅是美国古典音乐与流行音乐界的标志性建筑。民间流传着一个关于该大厅的笑话:“问:‘我怎么才能去卡内基大厅?’答:‘练习,练习,再练习。’”——译者注
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一万小时天才理论 勇敢者的冒险
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一位神经学家指出,直到几年前,全世界所有的髓鞘质研究者聚在一起都坐不满一家餐厅。这不代表研究髓鞘质的科学家没有意识到它的巨大潜力,也不代表新的模式没有影响他们认识世界的角度。实际上,这意味着他们内心深处期望能够进行一次全面系统的研究,分析髄鞘质与人类技能学习的关系。
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