人类学习的本质

那么关于大脑各部分功能和潜能的真相究竟是什么？

答案：神经可塑性。

简单来说，就是大脑本身是在不停地变化，根据情况需要，大脑会改变自己，尽量满足要求。如果大脑某部分损坏了，那另外一个或几个本来是执行其他功能的部位就会承担起损坏部位所执行的功能，但最后的效果肯定是不一样的。这就像平时在工作中，一个团队的同事各司其职，互相协作，如果其中一个人请假了，他所承担的工作就会分摊到其他人身上。为了不耽误团队整体的效率，其他人就必须加班。但每个人能够高效工作的精力有限，时间也有限，所以为了弥补有人请假带来的影响，其他人必须投入更多的时间和精力，但工作质量却不能保证，难免顾此失彼。大脑中各部分组成的是一个十分紧凑而高效的团队，这意味着每一部分都承担着多重角色，甚至要同时完成不同的任务。

不过现在我们更关心的是大脑中这些不同部位是怎样去承担新功能的，就像团队中的人一样，这是通过学习来实现的。

大脑是由神经细胞组成的，神经细胞包括神经元和胶质细胞。神经元会发出长长的突起，有的像树枝一样伸展开来，叫作树突；另一些则像长长的电缆，伸到很远的地方，叫作轴突。这些突起与其他神经元的突起连在一起，于是许许多多神经元发出的突起组成了一个网络，神经元是这个网络上的节点。当我们学习到新知识时，神经元之间就会形成新的连接，也叫突触。

让我们来看看这些树突和轴突组成的连接是什么样的。其实这些突起，不论轴突和树突，都没有真正连在一起，它们之间会有一个小小的间隙。这个间隙就像是一条河，要保持两岸的沟通需要靠摆渡船。这里的摆渡船叫作突触囊泡，它们携带着信息——一种叫作神经递质的化合物。我们知道神经信号是以电脉冲的形式传递的，这些电脉冲沿着长长的电缆——轴突传递，一旦传到突触，因为两个轴突并没有连在一起，所以就必须转化成化学信号来传递。每次穿过突触间隙的囊泡数量越多，传递的信号就越强烈。

我们学习时，新的突触形成，随着不断地复习，这些突触得到了强化：不但每次穿过突触间隙的囊泡增加，而且穿过的次数也更频繁。相反，如果学习之后没有再复习，那么刚形成的突触就会减弱甚至消失。在神经元之间，突触的形成和消失是时时刻刻都在发生的，如果不经常使用，那么突触的连接就会解开，而形成突触的轴突就会转而与其他神经元的轴突形成新的突触，这样资源就可以重复利用，十分经济。这种机制也印证了长期以来我们对学习的看法，学习知识或者技能是需要通过不断复习来强化的。

在我们一生中，大脑中不但时时刻刻都有新的突触形成或者消失，神经细胞也不断地产生出来。这又与之前科学界流行的观点不同。之前的观点是神经元基本只在大脑发育的早期形成，而后神经元的数量只会随着衰老和创伤减少，不会再产生新的细胞。但后来科学家们在大脑中发现了神经干细胞，它们可以不停地分裂、分化形成神经元和胶质细胞。这告诉我们，只要方法得当，我们不仅仅在早年的某个关键时期，而是一生都有很强的学习能力。

神经可塑性是学习的关键，大脑中的神经元具备这样的可塑性。当它们伸出的轴突与大脑其他部位的神经元形成突触连接时，它们就构成了一个新的神经回路，而同一个神经元可以处于不同的回路中。处在同一个回路中的神经元总会同时产生兴奋，比如位于大脑皮层的神经元和大脑内部的杏仁核中的神经元处于同一个回路中，它们的兴奋导致了认知伴随着情绪同时发生。大脑的大部分功能都像这样，需要涉及全脑范围内各个部位的神经网络。

具身认知的观点认为，身体的运动和对外界的感知就和我们的其他感官一样，能够通过神经可塑性来塑造我们的大脑，让我们能够很敏捷地做出许多精细的动作，并且让这一系列动作越来越熟练，习惯成自然。比如从一箱杂物中把不同形状的物体取出来，这即使是幼儿也能够做到，他们知道怎样把不同的玩具从箱子里一样一样拿出来玩。通常我们把这种能力看成是理所当然的，直到工程师们想要开发能做同样事情的机械臂，才发现对于不同形状的物体，机械臂经常不知道该怎么拿，如果拿的方法不对，或者不是最佳方法，那么物体就很容易从机械臂的“手”上掉下来。通过编写复杂的程序，机械臂只能掌握3～4种形状物体的拿法。后来工程师们开始使用机器学习的方法，让机械臂自己去学习，寻找最好的方法，而不是提前编好程序告诉它们该怎么做。这种方法让机械臂稍微有所进步，在进行了几万次练习之后，终于掌握了12种物体的拿法。但如果物体是柔软的，那就又把它难倒了。这说明神经可塑性和具身认知一起，让人具备了非凡的能力。我们能够做到的当然不单纯是怎么从箱子里取玩具，把具身认知用在学习上，是对现有学习方式的颠覆。