[科普中國(guó)]-大腦可塑性

腦可塑是指大腦可以為環(huán)境和經(jīng)驗(yàn)所修飾，具有在外界環(huán)境和經(jīng)驗(yàn)的作用下塑造大腦結(jié)構(gòu)和功能的能力，分為結(jié)構(gòu)可塑和功能可塑。腦的結(jié)構(gòu)可塑是指大腦內(nèi)部的突觸、神經(jīng)元之間的連接可以由于學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)的影響建立新的連接，從而影響個(gè)體的行為。它包括突觸可塑和神經(jīng)元可塑。功能的可塑性可以理解為通過(guò)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，大腦某一代表區(qū)的功能可以由鄰近的腦區(qū)代替，也表現(xiàn)為腦損傷患者在經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)、訓(xùn)練后腦功能在一定程度上的恢復(fù)。

來(lái)自腦損傷的證據(jù)最初發(fā)現(xiàn)大腦具有可塑性是來(lái)源于腦損傷的研究。一些研究者發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練之后，大腦發(fā)生病變的腦區(qū)所代表的功能可以部分得到恢復(fù)，其原因或者是由于發(fā)生病變的腦區(qū)部分得到恢復(fù)，或者是由于鄰近的腦區(qū)具有了病變腦區(qū)的功能。

一般認(rèn)為，左半球是負(fù)責(zé)語(yǔ)言加工的優(yōu)勢(shì)腦，然而在Vargha-Khadem等研究中卻發(fā)現(xiàn)，在兒童時(shí)期切除左半球的病人，仍然具有獲得語(yǔ)言的能力。雖然發(fā)現(xiàn)與正常兒童的語(yǔ)言發(fā)展相比，他們的語(yǔ)言發(fā)展能力要稍晚些，但是他們的語(yǔ)言能力仍然可以發(fā)展到與正常人相似的水平。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明切除了左半球并不代表兒童就喪失了獲得語(yǔ)言的能力。這項(xiàng)研究也許可以說(shuō)明這樣一個(gè)事實(shí)，雖然左半球在語(yǔ)言加工中有著極為重要的作用，但這并不表示它是語(yǔ)言加工的唯一腦區(qū)。

事實(shí)上，關(guān)于大腦功能的研究也表明，大腦是一個(gè)極為復(fù)雜的系統(tǒng)，有幾個(gè)主要的腦區(qū)負(fù)責(zé)語(yǔ)言成分的加工，但不限于這幾個(gè)腦區(qū)，而是有著更為廣泛腦區(qū)的參與。Müller等在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，左半球受損傷較早的患者會(huì)出現(xiàn)右半球優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)采用PET技術(shù)要求8名正常被試和23例腦損傷患者完成一項(xiàng)聽(tīng)句子任務(wù)的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)正常成人左半球的額葉和顳葉的血流量較右半球顯著增加，而在腦損傷較晚的患者這種效應(yīng)明顯降低，腦損傷發(fā)生較早的患者會(huì)表現(xiàn)出右半球優(yōu)勢(shì)。研究者認(rèn)為這是由于右半球補(bǔ)償了大腦左半球的語(yǔ)言加工功能，腦損傷后語(yǔ)言功能的恢復(fù)是由于在正常情況下不進(jìn)行語(yǔ)言加工的某些腦區(qū)出現(xiàn)了激活。1

腦損傷患者腦功能在某種程度上的恢復(fù)為研究神經(jīng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化提供了一些實(shí)驗(yàn)依據(jù)，這些實(shí)驗(yàn)研究可以直接或間接地表明神經(jīng)系統(tǒng)在一定程度上會(huì)受到經(jīng)驗(yàn)的影響

來(lái)自學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的證據(jù)當(dāng)前的認(rèn)知神經(jīng)成像研究在探討認(rèn)知過(guò)程的神經(jīng)機(jī)制方面取得了一些研究成果，這些實(shí)驗(yàn)大部分是從個(gè)體已經(jīng)獲得的認(rèn)知成分出發(fā)，靜態(tài)地研究這些認(rèn)知成分的神經(jīng)基礎(chǔ)。大腦是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的過(guò)程，其皮層功能的獲得也是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程。已經(jīng)有相當(dāng)多的研究者開(kāi)始將興趣轉(zhuǎn)移到學(xué)習(xí)和發(fā)展影響下的神經(jīng)系統(tǒng)的變化。這些實(shí)驗(yàn)研究共同的特點(diǎn)是，要求被試在一定的時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí)某項(xiàng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，觀察學(xué)習(xí)前與學(xué)習(xí)后腦區(qū)活動(dòng)狀態(tài)的變化。實(shí)驗(yàn)是基于這樣的一個(gè)前提，學(xué)習(xí)前和學(xué)習(xí)后影響腦區(qū)活動(dòng)狀態(tài)變化的變量是學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，研究者所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)通常包含了一項(xiàng)或幾項(xiàng)認(rèn)知成分，通過(guò)實(shí)驗(yàn)試圖找出所考察的認(rèn)知成分與大腦活動(dòng)的關(guān)系。當(dāng)前在這方面已經(jīng)取得了一些研究成果。

有些實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練之后，由于作業(yè)的自動(dòng)化程度提高，負(fù)責(zé)該功能的某個(gè)腦區(qū)的激活程度將比學(xué)習(xí)前減弱。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，McCandliss等采用ERP技術(shù)研究了學(xué)習(xí)人工語(yǔ)言時(shí)大腦活動(dòng)的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)中測(cè)試了訓(xùn)練前、訓(xùn)練中和訓(xùn)練后腦電波的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)過(guò)訓(xùn)練后，左側(cè)前額葉和顳葉加工新單詞Keki的語(yǔ)義波幅下降，程度與加工英語(yǔ)單詞的波幅相當(dāng)。這可能是由于學(xué)習(xí)后加工新單詞語(yǔ)義的自動(dòng)化程度提高，腦皮層活動(dòng)程度的減弱引起了腦電波幅的下降。

來(lái)自雙語(yǔ)者語(yǔ)言研究的證據(jù)腦損傷的一些研究已經(jīng)為右腦參與語(yǔ)言加工提供了一些實(shí)驗(yàn)證據(jù)。一些關(guān)于語(yǔ)言學(xué)習(xí)的研究也表明右腦具有一定的語(yǔ)言功能。這些研究發(fā)現(xiàn)，第二語(yǔ)言學(xué)習(xí)越早，右腦參與得越少，第二語(yǔ)言學(xué)習(xí)越晚，右腦參與得越多，而且與早期雙語(yǔ)者相比，晚期雙語(yǔ)者的右腦更多地參與了第二語(yǔ)言的加工。

關(guān)于雙語(yǔ)學(xué)習(xí)的研究發(fā)現(xiàn)晚期雙語(yǔ)者與早期雙語(yǔ)者表征第一語(yǔ)言和第二語(yǔ)言的腦區(qū)不同。Kim等讓12位雙語(yǔ)者用母語(yǔ)和第二語(yǔ)言做默想作業(yè)，其中6位雙語(yǔ)者自幼開(kāi)始學(xué)習(xí)外語(yǔ)，另外6位被試在成年之后才開(kāi)始學(xué)習(xí)外語(yǔ)，利用fMRI研究表明，幼年時(shí)期掌握了第二語(yǔ)言的被試，第一語(yǔ)言和第二語(yǔ)言的表征有相同的腦區(qū)。成年時(shí)期開(kāi)始學(xué)習(xí)外語(yǔ)的被試第一語(yǔ)言和第二語(yǔ)言的腦區(qū)是分別表征的。這個(gè)結(jié)果也許可以提示我們，在語(yǔ)言學(xué)習(xí)的敏感期，語(yǔ)言學(xué)習(xí)是由幾個(gè)主要腦區(qū)實(shí)現(xiàn)的。成年之后，其它的腦區(qū)也具有語(yǔ)言的功能。1