脑的可塑性——概览

什么是脑的可塑性？是不是说我们的脑是塑料做成的？当然不是。脑的可塑性，也叫神经可塑性，是指脑按照新经验对神经通路进行重组的终生能力。学习时，人们通过指导或体验获取新的知识和技能。为了学习或记住一项事实或技能，脑必须不断地发生功能上的改变来代表新知识。脑随学习改变的能力就是神经可塑性。

可以用照相机的胶片来解释可塑性的这一概念。假设胶片代表脑。现在我们使用照相机拍摄一张树的照片。在拍照片时，胶片被暴露在新信息——一棵树的图象之前。为了保留这个图象，胶片必须对光线起反应并发生变化，以记录下树的影象。同样，为了使新知识能够保留在记忆中，脑中必须发生一定的变化来代表新知识。

也可以从另一个角度说明可塑性，想象一下用硬币在粘土上压出一个痕迹的情况。为了让粘土出现硬币的压痕，粘土必须发生变化，即当硬币压入粘土时粘土的形状发生了变化。同样，当发生新体验和感官刺激时，脑中的神经回路必须重组。

关于神经可塑性的一些知识点
　

知识点1：神经可塑性包括贯穿一生的几个不同的过程。
神经可塑性并不仅仅是一种简单的形态变化，而是贯穿人一生的几个不同的过程。很多类型的脑细胞都和神经可塑性有关，包括神经元，神经胶质，血管细胞。

知识点2：神经可塑性有明显的年龄依赖性。

尽管可塑性在人的一生中都会发生，但是不同类型的可塑性却在人一生的某些确定时期占据优势，而在其他时期较少发生。

知识点3：神经可塑性在两个主要的条件下发生：

1、在正常的脑发育过程中，当一个未发育完善的脑在成人期最初开始处理感觉信息时（发育的可塑性与学习和记忆的可塑性）

2、当脑受到伤害时，作为调节机制补偿失去的功能和/或最大化保留的功能。

知识点4：环境在对可塑性的影响中起着关键的作用。
除遗传因素之外，脑的发展与一个人所处的环境特点和他的行为有很大关系。

发育的可塑性：神经突触修剪(Synaptic Pruning)

Gopnick等人(1999)把神经元描述成很多不断增长的电话线。新生儿的脑充满了来自感觉器官的各种信息。这些感觉信息被传到脑，在那里得到处理。为此，神经细胞必须和其它神经细胞建立连接，向脑发送信息。依旧拿电话线为比喻，就象将城市连接起来的电话主干线路一样，新生儿的基因指示着发自特定神经细胞的神经通路到达到正确的脑区。比如，眼睛视网膜上的神经细胞把刺激发送到位于枕叶的初级视觉区，而不是发送到位于左后颞叶部位的语言区(韦尼克区)。基本的主干线路已经建立，但是从一个房子到另一个房子的特定连接还需要更多的信号。

在人生命的最初几年中，脑迅速地发育。每一个神经元成熟时都发出多个分枝（轴突发送信息，树突接收信息），突触间的联系不断增加，就象在房子与房子之间铺设具体连接线路一样，在脑中，就是神经元和神经元之间的连接线路。人出生时，大脑皮层的每个神经元有大约2,500个突触。两到三岁时，每个神经元突触的数目达到大约15,000个(Gopnick等, 1999)。这个数字大约是成年平均水平的两倍。随着年龄的增长，旧的连接通过一个叫做神经突触修剪的过程被删除了。

神经突触修剪去除较弱的突触连接，保留并巩固较强的连接。人的经历决定哪个连接将被加强，哪个将被修剪；反复被激活的连接保存了下来。神经元因其功能而生存。如果没有存在的必要，神经元就会通过一个叫做程序性细胞死亡的过程(apoptosis)死去，在这个过程中，既不接受信息也不发出信息的神经元会受损从而死亡。就象园丁修剪树木或灌木时将植物修剪成设想的形状一样，无效或较弱的连接被“修剪”了。可塑性使得脑发育和修剪连接的过程成为可能，使得脑能够适应环境。

学习和记忆的可塑性
　

人们曾一度认为成年后脑的连接就会固定。然而，在过去的二十年里，大量的研究表明脑从未停止变化和调整。根据Tortora和Grabowski (1996)的定义，学习是通过指导或体验获取新知识或新技能的能力。记忆是长时间保留知识的过程。脑随学习而变化的能力就是可塑性。那么脑是如何随着学习变化的呢？根据Durbach (2000)的观点，学习最少会使脑发生两种类型的改变：

1、神经元内部结构上的变化，在突触区最为显著。

2、神经元之间的突触数量增加。

一开始，通过学习得到的新数据“保存”在短期记忆中，短期记忆是一种回忆少量信息的暂时能力。有证据表明短期记忆依赖于脑中的电子和化学变化，而不是新突触形成之类的结构性变化。一个关于短期记忆的理论认为记忆可能产生于不断受到刺激的神经回路--就是说，一个神经冲动刺激第一个神经元，然后沿着第二个神经元与第一个神经元连接的突触刺激第二个神经元。一段时间以后，信息就被转移到一种更持久的记忆中－长期记忆。长期记忆是脑中解剖和生物化学变化的结果（Tortora和Grabowski, 1996)。

伤害引起的可塑性：可塑性和脑修复

在脑受伤害之后的修复过程中，脑调节可塑性向着最大化功能发展。在对某个脑区受到损害的老鼠进行的研究中发现，受损脑区周围的脑细胞在功能和形状上都发生了变化，这些变化使得它们能够承担被破坏细胞的功能。尽管这种现象还没有在人身上进行广泛的研究，但有数据表明相似的变化（虽然不是很有效）在人脑受到伤害之后也有发生。