简化的神经科学:探索4个大脑科学的关键概念

您不需要是一名神经科学家来可以掌握大脑工作的基本要素。您身体的司令部的确很复杂——在您的头脑中发生的事情数不胜数。但有几个关键的概念可以协助您建立了解脑力的基本知识。 

开始锻炼您的脑部肌肉,学习关于大脑科学的四个基本概念。

脑力的机能结构

您的大脑装满了将近1千亿 (100,000,000,000) 个神经元。每个神经元与其它神经元链接形成网络,这些连接共有几兆个。这个庞大、复杂的网络使您的大脑成为强大的中心计算机。这也使大脑得以处理所有任务——包括思考、反应、回忆及控制您生活的每个方面。 

但大脑是如何工作的呢?大脑的复杂性让人难以理解,但我们若了解其组成部分,加上简单的比喻,就能解开大脑机理的奥秘。

大脑中的神经元看似树根,由主体(称作体细胞)和根部组成,其根部延伸到各处。树根起收集作用——扎根于土壤中,吸取营养和水分。从神经元主体延伸出来的根部需要收集和交流。 

因此神经元有两种延伸——树状突起和轴突起。树状突起从其它神经元处收集信息、接收信号。轴突起使用称为神经递质的特殊化学物质传送讯息。 

突触是讯息转移的界面。一个神经元的轴突起末端和另一个神经元的树状突起连接,使大脑的交流成为可能。 

大脑中的每个神经元都像一个微小的电视新闻网。树状突起是记者和制作人,去各个来源收集事实、聚集新闻。轴突起是播送新闻的节目主播,将新闻网(或是该范例中的神经元)上的讯息传送下去。 

这个彼此连接、分享数据的群落让您的大脑与时俱进,并流畅地交流。

探索神经可塑性为您带来的适应能力

您的大脑每时每刻都接收大量的数据;您的环境、情绪和其它周边环境也在不断变化;伴随这些输入和无休止的改变,您的大脑需要去适应。 

神经可塑性说明了大脑不可思议的弹性。

这个能力比改变您对某件事的看法更了不起。神经可塑性是大脑透过重新布线神经连接和网络而进行实质适应。透过神经可塑性,您强大的大脑可以在需要的时候转换某些任务执行的区域。(当心不要将神经可塑性与神经形成混淆,后者是建立新神经元的过程。)

许多情况都显示神经可塑性可以促使大脑重组。身体受伤、感情创伤和精神压力都会引起改变。更多积极正面的情况,例如学习和改善您的环境,也可以激发神经可塑性。

既然知道了您的大脑会适应,您能做的就是透过积极的习惯来帮助大脑重新布线。 

执行功能帮助您智力增长

您处理日常生活的能力与认知能力有很大关系,这种能力的集合称为执行功能。您透过学习得到这些能力——因为您出生时的执行功能并不完善。 

这些功能包括:

  • 转移切换注意力
  • 控制冲动
  • 管控行为
  • 行动之前考虑后果
  • 保持注意力集中

执行功能也帮助您处理抽象的概念,直到最终建立具体的结论。该功能涵盖您的工作记忆、大脑弹性,及您用创意解决问题能力的各方面。

即使这对您来说是个新概念,对您的大脑来说可不是。您在学生时期一直在使用执行功能;它们帮助过您达成身体健康的目标;执行功能甚至在艰苦或困难时期帮助过您管理情绪。而现在您知道如何称呼它们了。 

工作记忆和短期记忆

给记忆下定义似乎很简单。记忆就是您能记住的内容,对吧?您大脑的储存容量;在您需要时能回想起来的内容。

记忆不止于此,我们从定义并区分主要的记忆类型开始。

长期记忆不言自明,并很容易与短期记忆和工作记忆区分开。如果记忆储存时间超过一分钟,就很可能归为长期记忆。但比较工作记忆与短期记忆时就需要更加仔细。 

短期记忆是指在少于一分钟的时间内记住少量数据的能力。您在脑中记住一个数字足够长时间去写下来,就是短期记忆的范例。但您会忘记许多在短期记忆中储存的内容。 

工作记忆有容量限制,但却是将数据从感官移至短期和长期记忆的导体。它也将储存时间较长的事情移至您注意力的前方,与目前的刺激物相结合,帮助您完成当前的任务。 

烹饪您最喜欢的餐饭就是工作记忆的一个范例。您从长期记忆中抽取配料、比例及烹饪时间。您的工作记忆透过将所见、所听和所闻与菜单上储存的数据相融合,帮助您完成烹饪。这会帮助您的饭菜可口——没有额外或不正确的配料,且烹调方法适宜。 

所以工作记忆和短期记忆的主要区别是什么?工作记忆允许您结合记忆与刺激物。短期记忆只是临时的储存处所。

您接下来的神经科学之旅是什么?

这些只是大脑科学的冰山一角。现在您了解了这些主题的更多信息,就可以延伸您的知识,学习一些有关大脑的趣味知识或者现在就是您行动的时候,开始用正确的食物滋养您的大脑建立基线,帮您追踪认知能力的进展。 

无论您最后学到哪里,您都明白了大脑会如何适应;神经元协调新信息的沟通方式;以及事实如何储存在您的记忆中。