簡化的神經科學:探索4個大腦科學的關鍵概念

您不需要是一名神經科學家來可以掌握大腦工作的基本要素。您身體的司令部的確很複雜——在您的頭腦中發生的事情數不勝數。但有幾個關鍵的概念可以協助您建立瞭解腦力的基本知識。

開始鍛煉您的腦部肌肉,學習關於大腦科學的四個基本概念。

腦力的機能結構

您的大腦裝滿了將近1千億 (100,000,000,000) 個神經元。每個神經元與其它神經元連結形成網絡,這些連接共有幾兆個。這個龐大、複雜的網絡使您的大腦成為強大的中心電腦。這也使大腦得以處理所有任務——包括思考、反應、回憶及控制您生活的每個方面。

但大腦是如何工作的呢?大腦的複雜性讓人難以理解,但我們若瞭解其組成部分,加上簡單的比喻,就能解開大腦機理的奧秘。

大腦中的神經元看似樹根,由主體(稱作體細胞)和根部組成,其根部延伸到各處。樹根起收集作用——扎根於土壤中,吸取營養和水分。從神經元主體延伸出來的根部需要收集和交流。

因此神經元有兩種延伸——樹狀突起和軸突起。樹狀突起從其它神經元處收集信息、接收信號。軸突起使用稱為神經遞質的特殊化學物質傳送訊息。

突觸是訊息轉移的界面。一個神經元的軸突起末端和另一個神經元的樹狀突起連接,使大腦的交流成為可能。

大腦中的每個神經元都像一個微小的電視新聞網。樹狀突起是記者和製作人,去各個來源收集事實、聚集新聞。軸突起是播送新聞的節目主播,將新聞網(或是該範例中的神經元)上的訊息傳送下去。

這個彼此連接、分享資料的群落讓您的大腦與時俱進,並流暢地交流。

探索神經可塑性為您帶來的適應能力

您的大腦每時每刻都接收大量的資料;您的環境、情緒和其它周邊環境也在不斷變化;伴隨這些輸入和無休止的改變,您的大腦需要去適應。

神經可塑性説明了大腦不可思議的彈性。

這個能力比改變您對某件事的看法更了不起。神經可塑性是大腦透過重新布線神經連接和網絡而進行實質適應。透過神經可塑性,您强大的大腦可以在需要的時候轉換某些任務執行的區域。(當心不要將神經可塑性與神經形成混淆,後者是建立新神經元的過程。)

許多情況都顯示神經可塑性可以促使大腦重組。身體受傷、感情創傷和精神壓力都會引起改變。更多積極正面的情況,例如學習和改善您的環境,也可以激發神經可塑性。

既然知道了您的大腦會適應,您能做的就是透過積極的習慣來幫助大腦重新布線。

執行功能幫助您智力增長

您處理日常生活的能力與認知能力有很大關係,這種能力的集合稱為執行功能。您透過學習得到這些能力——因為您出生時的執行功能並不完善。

這些功能包括:

  • 轉移切換注意力
  • 控制衝動
  • 管控行為
  • 行動之前考慮後果
  • 保持注意力集中

執行功能也幫助您處理抽象的概念,直到最終建立具體的結論。該功能涵蓋您的工作記憶、大腦彈性,及您用創意解決問題能力的各方面。

即使這對您來説是個新概念,對您的大腦來説可不是。您在學生時期一直在使用執行功能;它們幫助過您達成身體健康的目標;執行功能甚至在艱苦或困難時期幫助過您管理情緒。而現在您知道如何稱呼它們了。

工作記憶和短期記憶

給記憶下定義似乎很簡單。記憶就是您能記住的内容,對吧?您大腦的儲存容量;在您需要時能回想起來的内容。

記憶不止於此,我們從定義並區分主要的記憶類型開始。

長期記憶不言自明,並很容易與短期記憶和工作記憶區分開。如果記憶儲存時間超過一分鐘,就很可能歸為長期記憶。但比較工作記憶與短期記憶時就需要更加仔細。

短期記憶是指在少於一分鐘的時間內記住少量資料的能力。您在腦中記住一個數字足夠長時間去寫下來,就是短期記憶的範例。但您會忘記許多在短期記憶中儲存的内容。

工作記憶有容量限制,但卻是將資料從感官移至短期和長期記憶的導體。它也將儲存時間較長的事情移至您注意力的前方,與目前的刺激物相結合,幫助您完成當前的任務。

烹飪您最喜歡的餐飯就是工作記憶的一個範例。您從長期記憶中抽取配料、比例及烹飪時間。您的工作記憶透過將所見、所聼和所聞與菜單上儲存的資料相融合,幫助您完成烹飪。這會幫助您的飯菜可口——沒有額外或不正確的配料,且烹調方法適宜。

所以工作記憶和短期記憶的主要區別是什麼?工作記憶允許您結合記憶與刺激物。短期記憶只是臨時的儲存處所。

您接下來的神經科學之旅是什麼?

這些只是大腦科學的冰山一角。現在您瞭解了這些主題的更多信息,就可以延伸您的知識,學習一些有關大腦的趣味知識或者現在就是您行動的時候,開始用正確的食物滋養您的大腦建立基綫,幫您追蹤認知能力的進展

無論您最後學到哪裡,您都明白了大腦會如何適應;神經元協調新信息的溝通方式;以及事實如何儲存在您的記憶中。