嚴謹來說,腦科學叫 神經科學(Neural Science)。
盡管我們處于科技日新月異的時代,但是在過去 50 年中,人類對大腦的研究進展其實非常緩慢,
因為我們的大腦就像宇宙一樣復雜,它里面有大約 860 億個神經元,它們之間的鏈接細節、工作原理,至今我們仍然知之甚少。
但腦科學卻是現代人最重要的一門必修課,因為它幾乎是所有研究人類行為的科學的基礎學科,
了解腦科學能夠指導我們
神經科學家 保羅·麥克萊恩 (Paul MacLean) 提出三元腦(triune brain)模型,雖然模型不太嚴謹,但是勝在直觀(如下圖)。
如果我們從最里面往外看,大腦會分成三層,分別是爬行腦、哺乳腦和人類腦。
顧名思義,爬行腦是最早進化出來的部分,而人類腦是最晚進化出來的,
越早進化出來的腦區越初級,越晚進化出來的越高級。
高級程度:人類腦>哺乳腦>爬行腦
諾貝爾獎得主丹尼爾·卡尼曼《思考快與慢》說到人類的快系統和慢系統,其實指的是人類腦和哺乳腦的分工。
理解了這三層大腦結構,我們就知道知行合一和不斷進步的關鍵在于刻意練習——利用更易控制的人類腦馴化更加不可控的哺乳腦;
而爬行腦基本上是我們馴化不了的,它是生存的本能。(如下圖)
有了框架性認知,讓我們再進一步,了解每一個腦區更多的細節。
額葉、頂葉、顳葉、枕葉(四大腦區)
額葉主要負責:
智慧、分析、判斷、推理、社交、自控、學習、語言、洞察
額葉是人類新皮質里占地面積最大的一個區域,也是人類最核心的智慧所在。
分析、推理、抽象思維等高級功能都在其中。
額葉的結構分為好幾個區域,最大的區域——前額葉皮質(Prefrontal Cortex)
前額葉皮質負責:計劃、分析、判斷、專注、社交、自控
因此,前額葉皮質是人類之所以成為人類最關鍵的區域。
1)人與其他動物前額葉對比
下圖是小貓、小狗、猴子,人類的大腦(如下圖)。
其中人類大腦前額葉皮質比例是遠大于其他任何動物的比例。
2)語言神經中樞
前額葉皮質越大的動物,它就越聰明,而且只有前額葉皮質大到一定程度,才會出現語言神經中樞。
我們在猴子的前額葉皮質里找不到明顯的語言神經中樞的位置,只有人類有。
在人類的額葉中,紫色的布洛卡區——語言表達的區域(如左圖),
顳葉里也有一個語言神經中樞——威爾尼克區——理解語言的區域(如右圖)。
這兩個區域是人類兩個最主要的語言神經中樞。
3)前額葉的發育
前額葉皮質還跟“年輕”高度相關,它是人類大腦最晚發育成熟的區域,通常一個人到 25 歲,前額葉皮質才能發育成熟。
這個很好理解,既然它是人類智慧的精華,一定要花更長的時間才能發育成熟。
所以今天聽這個課,有一部分同學其實大腦還在發育,大家還有機會。
根據一些腦科學家推測,愛因斯坦的前額葉皮質,大概是到 30 多歲還在發育,所以他想一些重大的問題的時間就特別晚,比如空間、時間怎么運行,光速是否會超越等。
人類前額葉皮質發展的曲線,由下圖可見:
4)功能 社交
前額葉皮質有一個很重要的功能是社交功能。
前額葉皮質負責:計劃、分析、判斷、專注、社交、自控
你會發現 15 歲以前的中學生,他們的社交行為跟成年人是很不一樣。
5)功能 自控
自控力是人類成熟的標志之一。
你看小孩子通常沒什么自控力,哲學家George Mumford 在《Mindful Athlete》有一句經典名言。
Between stimulus and response there is a space. In that space is our power to choose our response. In our response lies our growth and our freedom.
——George Mumford《Mindful Athlete》
刺激與回應之間存在一段距離,成長和幸福的關鍵就在那里。
這個話是從哲學層面去理解成長,如果你懂腦科學,你的理解就會更加精準了。
刺激與成長之間的距離就是自控和延遲滿足感的能力,這個能力就取決于你的前額葉皮質的發育程度。
所以年輕人為什么沖動?
因為他大腦里面跟自控相關的區域,還沒有發展成熟。
那么隨著時代的進步,年輕人大腦里面自控相關的區域是發育得越快了,還是發育得越慢了呢?
總體而言,是發育得越慢了。
因為進入信息社會后,獲得信息的數量和質量都遠高于工業時代和農業時代,
人類前額葉皮質變得越來越專注于優先發展高維度的信息處理能力,讓我們能夠更快更多處理信息,有大量的神經元被用于理解信息、分析信息和判斷信息,
這樣一來,此消彼長,這個區域發展自控的神經元資源就會被削弱,導致自控能力發展比前人更慢。
這也不一定是壞事,因為我們自控能力發展得慢,成熟形成得比較晚,越晚成熟,對世界的理解維度也就更高。
這與愛因斯坦前額葉皮質 30 多歲還在發育同理。
6)功能 社交&模仿
前額葉皮質負責:計劃、分析、判斷、專注、社交、自控
前額葉還有一個區域是社交和模仿。
這兩個功能對我們學習、自我認知和決策分析的重要性非常的大。
人類有很多的能力都是習得的,比如把你丟到一個環境里面,你就會被那個環境所熏陶,而這種熏陶作用,離不開大腦中的鏡像神經元。
7)鏡像神經元
鏡像,即照鏡子,所以鏡像神經元的核心功能就是憑借本能去模仿其他人的行為。
鏡像神經元主要分布在前額葉皮質的兩大區域
1.前運動皮質&初級運動皮層區(它們倆挨在一起);
2.布洛卡語言區。
1.運動區
如果你從運動區直接往下看,會發現它們在大腦的位置跟腦干和脊椎是呈一條直線延續下來的。
這條直線其實就是人類身體的信息高速公路。
之所以叫運動區,是因為它對你身體的行為控制最直接,所以你會發現有時模仿別人是情不自禁的。
因為鏡像神經元直接控制你的運動區,讓你情不自禁就動起來了。
2.布洛卡區(Broca Area)
它負責語言的產生,這里面也有很多鏡像神經元。
理解了這個生物結構,你瞬間就理解了學習語言的本質——模仿和社交。
它用到的不是負責分析、推理的前額葉皮質,而是負責模仿和社交的鏡像神經元。
鏡像神經元還與我們產生共情的能力、同理心有很大的關聯,它也跟音樂能力高度相關。
那么這就解釋了為什么音樂天賦好的人,通常語言能力都不會差。
因此語言和音樂學習的捷徑,其實都是深度浸泡在大環境里面,拼命模仿別人。
而反過來通過考試做題,分析推理來學習是會事倍功半的。
頂葉主要負責:
統籌、協調、空間想象力
所謂開竅,這個“竅”就開在頭頂,頭頂就是頂葉的位置。
頂葉最核心的能力是什么?
綜合處理環境和自己的關系、宏觀調控、整合信息、空間想象力、數學能力。
數學能力是抽象能力的皇冠,所以頂葉的關鍵詞就是整合、想象、協調、抽象。
頂葉發揮作用的過程,很多時候無法解釋,它具有突然性和天然性,就類似于頓悟。
所以當我們說“大師,我悟了”,其實說的就是自己的頂葉。
很多的數學天才,說自己能夠在大腦里面看到一些數學公式呈現的復雜圖像結構。
這是因為他們的頂葉非常發達,想象力和數學能力因為都在頂葉,所以它結合在了一起。
枕葉主要負責:視覺
枕葉在后腦勺的地方,它只有一個功能——視覺。
所以你就會發現,如果你后腦勺被猛敲一下,馬上就感覺眼前一黑,這就是因為負責視覺處理的最大的腦區,剛好就在這個區域。
顳葉主要負責:
語言理解、面部識別、洞察力、學習和記憶
顳葉,就是綠色區域(如下圖)。
顳葉主要功能是接受和理解世界的各種信息,所以它也是洞察力的主要來源。
它的核心功能是讓我們去觀察、理解世界,還有學習和記憶世界。
顳葉主要負責:
語言理解、面部識別、洞察力、學習和記憶
人的大腦里觀察和傾聽細節的功能,幾乎都集中在顳葉。
我們學習和記憶的很大部分功能也在里面。
這對我們的啟發是,我們學習和記憶的能力跟我們觀察細節的能力高度相關。
1)顳葉三層
顳葉從外部來看,剛好是有三層。
這三層的名字也特別直白,就叫做顳上回、顳中回、顳下回。
顳上回負責聽覺,我們負責語言理解的神經中樞——威爾尼克區,就在這個區域的末端。
那聽覺和語言理解的區域在一起,這個很好理解。你聽不見,你怎么可能進行語言理解呢?
但是跟聽覺對應的是,整個顳下回都是用來進行人臉識別和記憶的。
這下子你就能夠理解了,為什么我們對人臉記憶能力尤其強?
因為你有一整個區域(顳下回)都在處理它。
更進一步你會發現,人臉識別,它也屬于視覺。
我們上面講過,加上枕葉對視覺處理的整個的模塊;還有頂葉,它也用于空間想象能力。
你就會發現,人類大腦里處理跟視覺相關的區域特別多(如左圖);
但是相對來說,處理跟聽覺相關的腦區就很少,只占到顳葉的 1/ 3不到(如右圖)。
這個對于我們有什么啟發呢?
比如你跟別人講大道理,他是聽不進去的,什么原因呢?
因為他的聽覺腦區太小了,所以“言傳不如身教”就是這個原因。
你要別人明白某個道理,最好讓他不僅有聽覺的感受,還有視覺感受,這樣,他的整個記憶會深刻很多。
這也就是所謂“一圖勝千言”的腦科學原理。
你想象一下,今天這節課,如果我們把腦圖去掉,只是很抽象地講頂葉、額葉、腦干這些概念,你是根本聽不進去的。
再沿著這個話題,我們再深入一層。
——理查德·費曼(Richard Feynman)
再沿著這個話題,我們再深入一層。大家可能聽說過費曼學習法,它的意思是,
如果你要學會某個知識,最好的方法是去教會別人,而教會別人的最好方法,又是能夠邊說邊畫。這里面其實就蘊含著深刻的腦科學原理:
講出來+畫出來+寫出來+說出來+想出來
換句話說,學習的過程喚醒自己的腦區越多,知識掌握起來就更深刻。
這個原理其實不只是用在學習上,也包括營造體驗、同事溝通、打造品牌很多領域。
比如我太太,她經常口頭批評我從中間擠牙膏,她在這方面有強迫癥,她要求我把牙膏要從后面往前面擠,但是我經常忘記,
不過她批評教育我的方法使用的不對,單純的口頭教育,這樣子我是很難記得住的,要改變我的習慣,單純語言溝通沖擊力很弱。
如果要讓批評更有效,怎么辦呢?
最好的方法是拎著我的耳朵,把我拎到洗手盆前面去,讓我自己觀察牙膏從中間擠有多難看。
此時就形成了一種多元的感官刺激,疼痛感、聽覺、視覺多重沖擊就喚醒了多個腦區,這樣的效果肯定比講大道理好很多。
上面說了人類腦部分,也就是新皮質,它的額葉、頂葉、枕葉和顳葉四個區。
接下來我們再說說哺乳腦這個區域。
隨著我們不斷深入,越往下走,其實就越發進入了本能、直覺和情感這些區域。
接下來我們說一Limbic System(邊緣系統) ,它主要負責長期記憶、情緒管理、性喚醒、嗅覺。
1)嗅覺
這個區域因為跟情緒相關,又跟嗅覺相關,所以我們就能夠理解,為什么嗅覺對我們的身心影響會非常直接。
通常來說,女生邊緣系統會比男生更發達一點,所以女生的情緒波動也會更大一點,女生的嗅覺也會更敏感一些。
所以她在約會時,男生可以穿的沒有那么帥,但是一定要讓自己的身體不能用汗臭。
因為邊緣系統是能通過嗅覺直達情感,還能直達深層邊緣系統,產生記憶,所以遺臭萬年這個詞,它是有腦科學根據的。
你去星巴克或者五星級酒店,就會發現他們花了很大精力在優化自己的新風系統、空氣和味道,讓你一進去就有說不清的愉悅感。
還有做烘焙的商家,他們最喜歡弄人造香精,模仿烤面包的香味,它那個香味其實并不是從他的烘焙室里飄出來,因為不可能每時每刻都在烤面包。
他之所以要制造香味,是因為它想抓住你的嗅覺,當你走近時,嗅覺如果突然被喚醒,馬上就會想吃。
因為這個過程,它是完全不經過你的前額葉皮質的理性思考,這就等于商家黑了你的大腦,繞過你的思考區域,直達你的深層系統。
套路啊,這都是套路。
2)扣帶回(Cingulum Gyrus)
扣帶回是邊緣系統的重要組成部分,它負責情感、焦慮、痛苦、自我調節和負面想象五個方面,其中焦慮感和負面想象是被使用最多的。
對比男女生在這方面的差別尤為明顯:
這里不是性別歧視,只是一個概率問題,因人而異,因為很多男生的邊緣系統也很發達。
理性和本能的中轉站
恐懼、憤怒、興奮、戰或逃
杏仁核這個區域決定我們遇到危險時,是戰還是逃,一個人會怕黑、怕蛇、怕鬼、感覺恐懼、感到憤怒以及興奮,這些感覺都是來自于杏仁核區域。
杏仁核所處位置特殊性:
杏仁核的前面,剛好連接著大腦的前額葉皮質;
杏仁核的里面,它連接的是邊緣系統<圖中扣帶回位置>;
另外它還連接著基底神經節(負責跟上癮有關的功能調節),同時它挨著最底層的腦干。
基底神經節(basal ganglia)功能:操作技巧、習慣養成、獎賞系統、上癮系統
因為杏仁核所處人類腦、哺乳腦和爬行腦三大腦區的交匯點這一個特殊的位置上,像馬六甲海峽一樣,盡管很小,但是它是理性和感性的中轉站。
遇到恐懼刺激時,杏仁核會直接讓整個額葉失去思考能力,只留下本能在發揮作用。
恐懼會讓一個很聰明的人,瞬間變成傻瓜。
1)面對毒蛇 戰或逃
比如現在旁邊突然出現一條毒蛇,此時你的智商再高也沒有任何意義,絕大多數人第一反應就是渾身冒汗,趕緊想跑,這是完全控制不了的,
因為此時你的大腦已經被杏仁核劫持了,它發揮作用的時間非常短,你根本來不及反應,身體就先動。
不過有一小群人會選擇“戰”,他們不會逃,這也是杏仁核決定的。
杏仁核為什么會有這種差別呢?
原因跟基因有關,但更大的程度上是跟過去經歷過類似的事情高度相關,所以這就是經歷產生了價值。
比如有的人他家里可能就是世代捕蛇的人,父母在他三四歲時,就可能帶著他去捕蛇,家里人看到蛇,第一反應就是抓住。
這樣的人長大以后看到毒蛇,他第一反應不是逃跑,而是沖過去想都不用想,一把就抓住。
此時你問他害不害怕,他根本還沒來就去思考到底怕不怕,第一反應就是抓住。
2)如何訓練杏仁核?
想要訓練杏仁核的反應模式,只能通過身臨其境體驗來訓練,別無他法。
在巨大的壓力和恐懼面前,你讀再多的書也是沒用的,因為學習只能訓練的新皮質,卻訓練不了你的邊緣系統。
也是“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”的原因。
所以刻意去經歷,先讓自己處在恐懼的場景是有好處的。
比如你想訓練炒股能力,就盡早的去虧一些錢,虧到那種感受到冒冷汗、脊背發涼的恐懼感,
然后虧了后不清倉,熬個一兩年如果又能夠賺回來,有這樣的經歷就閉環了,這種經歷對你的杏仁核就是一個好的訓練。
下次你在虧錢時,那種恐懼沖擊來時,杏仁核就不一定能夠劫持你的大腦,因為你之前已經被訓練過了,你經歷過這樣的情況,
你發現這種恐懼并不會使你最終產生巨大的損失,你可以熬過來,所以,這種經驗是你終身都有用的財富。
這一瞬間,杏仁核能夠讓你直接冒冷汗、渾身顫抖,是因為它調節了另外一個地方叫下丘腦。
3)下丘腦(Hypothalamus)
下丘腦的功能是出汗、控制體溫、口渴、血壓、心律、饑餓、性、顫抖、生物鐘、養育本能等,這些都是人類非常基礎的功能。
4)養育本能
老虎撲過來,只有媽媽一個人,她就逃了;
但是如果她帶了孩子,她瞬間可能就不會逃了,變成戰斗,因為他要保護孩子。
因為下丘腦和杏仁核挨得非常近,養育本能可以反過來讓下丘腦去抑制杏仁核的劫持功能。
5)基底神經節(Basal Gnglia)
基底神經節,它的作用是操作技巧習得、習慣養成(上癮)、獎賞系統。
這個區域是商家最愛,你會發現有很多成功的商業模式都跟這個上癮功能有相關性,比如抽煙、喝酒、咖啡、刷抖音、抽盲盒、喝可樂。
6)伏隔核
而這里面最關鍵的區域叫做伏隔核,這么一個小小的區域,其實創造了 N 多上千上萬億的公司,它給商業留了一個后門。
商家發現,只要能夠打動你的伏隔核,因為它處于相對底層的哺乳腦區,這個地方越不受你自身理性地控制,它就越容易反過來被商家控制。
所以對伏隔核的運行機制研究,幾乎是所有消費商業都要研究的必修課。
7)爬行腦-腦干&小腦
腦干(Brainstem)
底層自動導航
腦干我們是控制不了的,比如生物鐘的警報、心率、排汗、呼吸、消化、體溫等。
它的功能跟下丘腦是有點像的,但是我們還是可以通過刻意練習訓練下丘腦,而腦干真的訓練不了。
呼吸
不過這里面人類有一項神奇的能力,可以被訓練,就是呼吸。
下丘腦有個功能是管理呼吸,腦干也管理呼吸,但是我們最高級的新皮質也有管理呼吸的區域——額葉的運動區。
你看體溫、心率、睡意等我們都控制不了。但是,呼吸它是唯一可以控制的。
呼吸,從人類腦的運動區,到哺乳腦的下丘腦 ,再到爬行腦的腦干,再到脊柱,控制連成了一條直線。
所以,呼吸的訓練幾乎是古今中外,所有修行都會涉及到能力。道家、瑜伽和現代醫學,都很重視呼吸調節對神經的作用。
呼吸我們在后面的課程還會講到,這個只提一個小點,大家可以查一下胸式呼吸和腹式呼吸的差別。
腹式呼吸整體上來講,對我們是更加好的,它可以刺激我們內啡肽和血清素的分泌。
所以整體上來講, 如果我們可以有意識的訓練自己的腹式呼吸,讓它成為一種習慣,對我們的身心和減緩焦慮都是有幫助的。
小腦(Cerebellum)
同屬爬行腦還有一個區域是小腦,它的功能是保持平衡、條件反射、身體協調。
歸根到底大腦它是由神經元構成的(如下圖)。
它的細胞體是由樹突和軸突兩部分構成,兩邊的樹突通過神經末梢相互連在一起,中間的軸突用來傳遞電信號。
這個電信號從一個神經元傳導到另外一個神經元的過程,有點像電流傳導的過程。
學習這個結構,我們可以馬上回到現實生活,更加深刻的理解
學習一門技能的過程,到底是怎么發生的,或者說刻意練習的過程,到底是什么樣子的?
非常簡單的一個邏輯就是,當你要去做一件事情時,就會激發跟這個事情相關的一批神經元。
但如果你只激活一次,它實際上很可能就是連了一下就不連了。
那么如果你真的要形成一個新的技能和習慣,你就必須不斷地重復,一起被激活的神經元才能夠慢慢的鏈接在一起,最終長成一條堅固的鏈路。
所以刻意練習的意思就是你要刻意,也要練習。
1)重復訓練&有針對性訓練
練習:你要重復訓練,只有重復的次數足夠多了,鏈接才能被牢牢建立起來。
刻意:你要有針對性訓練,不能光練一個地方。
如果一項技能需要 50 個練習點的打通,那么你長期練習其中 20 個并不能讓你成為高手,
你必須練得很均勻,你得把這個技能需要的方方面面的東西,都通過刻意練習去練到。
比如要做一個好的科普視頻,要練習很多感覺,包括音樂、卡點、聲音、燈光、攝影、文字、節奏、表情。
你要分析哪一塊是弱項,然后有意識地去重復訓練這個技能點。
學習一個新的技能的本質,就是把這個技能長在腦子里面,形成一條全新的鏈路。
這個過程其實跟我們的健身房練肌肉非常相似。
比如很多人去健身房練健身時,今天只練背,練到肌肉纖維撕裂,然后再休息,專項練習,再換一個地方再練。
2)關鍵步驟放慢速度
除了重復和刻意,還有一點是要關鍵步驟放慢速度練習,只有放慢了速度,才能夠實現過腦子。
慢速練習,有一個很核心的原因,當你放慢速度時,你可以調動更多的腦區,去觀察這個事物。
你看,跟學習最關聯的區域都在新皮質,而新皮質的運行速度其實比其他腦區都要慢。
比如顳葉有專門識別人臉、聽聲音、語義分析的區域,額葉有運動區,頂葉有空間想象區,
這些地方如果你一閃而過,是不可能在同一時間在大腦里面這么多區域都建立新的神經元連接的,你一定是每次都有側重點,相關腦區一次性激活的神經元才能夠足夠多。
3)髓鞘質(Myelin)
放慢速度還有另外一個好處,就是它有利于形成髓鞘質。
我們假設神經元是一個電線,那么電線的電信號傳遞的過程中,它外圍其實包裹了一層絕緣體,這層絕緣體就叫做髓鞘,它是長成這樣的,中間有一條電線,旁邊有很多的這個物質包裹(如下圖)。
通過基礎的物理學知識,我們就可以知道,絕緣體破損就出現漏電,
而神經元信號傳遞的過程中如果漏電,那就是注意力不集中和無法聚焦最主要的原因,
而只有放慢練習的速度,才能讓大腦神經元被激活的時間足夠的長,以便它有機會讓新的髓鞘質形成,這又會進一步保護傳導過程不要漏電,使得我們的思維效率更高。
跟刻意練習相類似的還有一種自我訓練的學習方法——富蘭克林訓練法。
這是富蘭克林在 1726 年他 20 多歲時發明的一種方法。
當年,富蘭克林做了一個小本子,每一頁從左到右是周一到周日,而從上到下,是他想到要掌握每一種能力的首字母。
然后他每天會在自省時,把發現有過失的地方標注一個小黑點(如下圖)。
這個事情看起來非常的麻煩,難以堅持,但是富蘭克林采用了非常取巧的辦法,就是每周只關注練習其中的一項能力,
比如早起,如果發現一周下來,早起這一欄打滿了黑點,就表明這周的練習很失敗,下周還得繼續練習早起。
如果反過來,一周下來發現,早起這一欄已經干干凈凈的沒有小黑點,那么這項能力的訓練很明顯已經有了成果了,就可以進行下一項能力訓練。
如此重復,不斷迭代。
富蘭克林認為,建立自己的能力,就好像有一個花園需要除草的人,不應該是一下子把所有的草都拔光,因為人類并沒有足夠的精力,一次性除完草,
所以他會一次只除去一塊地方,然后下次再除去另一塊地方。
富蘭克林這張表,
實際上就代表了刻意練習的精髓,完全符合腦科學的原理。
所以,盡管過去了三百多年,但是這種方法論今天仍然可以給我們很多的啟發。
重要啟發
最后,了解大腦結構對我們另外一個重要啟發,不管是我們本人,還是我們的朋友、親人,
大家不是單一人,只有一種行為模式,而是每個人都是一堆不同的大腦區域行為模式的組合體。
你喜歡或者討厭的人,也可能在完全不同的場合下,展現出徹底不同的人格特征。
所以今天學了腦科學的你就能夠明白,為什么給人貼標簽是非常不科學的行為。
今天我們學習的大腦的三層結構,從人類腦、哺乳腦、爬行腦逐層深入,明白了在這三大腦區里面,越底層就越不受我們控制,也越容易被商家利用,或者被人性束縛。
也了解了在人類腦這個新皮質里的四大腦區,尤其是額葉的重要作用,也理解了我們可以通過動用新皮質的分析和計劃能力去刻意練習,逐步訓練邊緣系統的原理。