【从脑神经生理学基础看为什么学习要静】---2017.01.09

每日一课

从脑神经生理学基础看为什么学习要静

2017-01-09

回到原点。回到最基本的神经生理的基础上去，事情就不难看清楚。

大脑是由神经元构成的，神经元通过树突的尖端，跟另外的一个神经元形成突触而连接起来，通过物理的和化学的途径，传递神经冲动。树突是不断产生并生长的：一个神经元，不断地产生出叫做树突的细线，这些线可以长得很长，在大脑的皮层中生长，延伸，游荡...因为外界的刺激，长到另一个神经元那里的一根树突，就跟它连接上，固定下来。

相互连接着的神经元组成网络。神经元之间通过树突相连。树突跟另外一个神经元的接点，叫突触。如果我们把大脑中所有的突触都标记出来，把神经元本身连同树突都抽掉，让每一个标记的点都发出微光，像星星一样的。在黑暗中，我们就得到了“漫天的星星”，跟头上星空是一样的感觉。

人的一生，从在妈妈的肚肚里，形成大脑，形成神经元开始，一直到死亡的那一刻，星空都在一刻不停地改变着。

这些发着光的小点，分布是不均匀的。有的地方密集，有的地方稀疏。每个人的星空，分布也都是不一样的；同一个人，今天早上，跟昨天早上的星空，也有微小的差异。差异来自昨天一天里，新形成的那些星星。因为树突是可以不断地产生的，所以，有限数量的神经元，可以产生无限多的“星星”。

如果把一个神经元从皮层中“拔”出来，我们可以看到，它就好像一个头，上面长满了头发那样。头发还在飘啊飘的。“头发”的数量不是固定的，有需要了，就可以长出一根新头发。这些头发，就是树突。

我们美好的回忆，小时候背的唐诗，我们的感情，我们的思维...我们的一切，就都存储在这个以突触网为代表的神经元所构成的网络中。

这个网络是不断地发展，变化着的。这个现象叫做“适应”。适应是大脑的固有机制所带来的一种属性。所谓“学习”，不过是对这种属性的利用罢了。

最近，阿尔法狗出现了升级版，在网上打擂台，把40位人类围棋的顶尖高手，悉数拿下。它的基本原理，就是用电脑模拟了这种“适应”。

我们之所以不说“神经元网络”，而说“以突触网为代表的神经元网络”，其实就是强调，这个网络是不断发展的。神经元的数量是固定的，如果让每个神经元发光，我们将会得到一个固定不变的星空。这个星空中的星星只会减少，不会增多，因为神经元只能死亡，很少能新生。

突触不同。形成突触的树突，随时都可以长出来，就像人多长出一根新头发那样。一个新的树突形成，就意味着一个神经元跟另外一个，形成了一个新的连接。以前不连着，现在连上了，整个神经元所构成的网络，也随之改变了。

这是神经生理学告诉我们的一些有关大脑的基本事实。我们从这些基本事实出发，进行逻辑的推演，只要推演的逻辑本身不出错，我们得到的推论，就不会是不正确的。不管这推论在我们的文化传统中看起来有多怪异。如果推论在孩子那里得到验证，那只能是“文化传统错了”。不管这一点，接受起来我们有多不情愿，事实就是如此。

物理学可以告诉我们另外的一些事实。任何的生命过程，都伴随着能量的流动。能量的流动停止了，生命就结束了；生命结束了，能量的流动也就停止了。这两者，是一回事。

不为我们所注意的一个事实是，我们大脑，消耗了大量的能量。这些消耗的能量，从比例上来看，对于我们的整个身体，称得上是“巨量”。我们从外界摄入身体的能量的五分之一，被大脑消耗掉了。

这个比例已经不能再多了。考虑到，我们要运动，消化系统要工作，呼吸系统也要工作。这些系统，也需要能量：去觅食、进食，以维持身体的持续不断的能量来源；摄取能量本身，消化系统也需要运动，需要能量；呼吸、心跳这些基本的生命支持系统，也是一刻也不能停止的。它们也需要消耗能量。

如果分给大脑的能量再多，别的系统就会枯竭了。对于整个身体来讲，能够分给大脑的能量比例是固定的；对于大脑来讲，各个部分能够消耗的能量总和，就是固定的。对于大脑的各个部分来讲，它们玩的是一个零和游戏：你多了，我就会少。你多出来的，正好就是我少掉的...这呢，是从“运动学”的视野，宏观地看到的景象。

从“动力学”的角度，进入到具体机制中去观察，还可以看到进一步的细节。就某一时刻而言，人体能够提供给各个器官，用于生命活动能量峰值，取决于摄入的氧的量。人体所有的能量，都是氧和碳的化合物，从化学键的崩解中取得。

大脑能够获取的总能量，固然是五分之一。但这并不意味着，某一个时刻，它消耗的能量，都是五分之一。从时间轴上来看，大脑消耗的能量比值，是波动的。任何时刻，心跳和呼吸都是不能停的。人在绝对静止...大脑能停的部分，也都停下来...在这种状态下，人一昼夜所要需要消耗的能量，叫基础代谢。人在任何一个时刻，基础代谢所需要的能量，必须予以保证。否则，生命就停止了。

我们要进行高强度的脑力活动，就需要高水平的能量供给。我们能够短时间持续地提供给大脑去消耗的能量，就是呼吸摄入的氧所能产生的能量，减去基础代谢。就这么个水平。有效学习对应着高水平的大脑活动。

从能量的角度来观察，有效学习的前提，就是身体其他的器官，都要安静下来，让其他器官所消耗的能量，降低到基础代谢的水平去。把所有的空余的能量空余出来，都供给大脑去用。这一点，人们早已观察到。诸葛亮就告诫儿子：为学，要静。

先说到这儿哈。