第一部分 评论不过短短十多年前，科学家还认为大脑线路一旦固定就永远不会改变了，并认为大多数形式的脑损害所造成的伤害无可医治。精神科医师道伊奇通过对“神经可塑性”的观察、研究、访谈，得出了大脑可以自我改变的革命性发现。道伊奇的书对具无止境的适应性的人脑，做出了不起而且充滿希望的描绘。──奧利佛?萨克斯（OliverSacks），《火星上的人类学家》作者多年来神经科学家一直认为，大脑是一个机器：部分遭破坏，就永远失去這部分的功能。但越来越多的证据显示，即使是面临灾难性创伤，大脑仍可以自行修复，增强大脑功能一如锻炼软弱的肌肉。本书是一个在美国哥伦比亚大学和加拿大多伦多大学任教的精神科医师和心理分析师，访谈研究大脑如何改变的科学家及被他们改造的病人，所写下有趣迷人而且不曾被正确理解的奇迹故事。──《出版家周刊》（PublishersWeekly）成功地向一般人解释科学是一种罕见的才能，奧利佛?萨克斯（OliverSacks）是个中翘楚，后来的史蒂芬?古尔德（StephenJayGould）也是，而現在则有诺尔曼?道伊奇。这是一本了不起的书，你不需要是脑神经外科医师也能读懂，只要有好奇的心智就沒问题了。沒有比道伊奇更棒的向导了，他以流畅通順又不卖弄的方式，解释困难的概念，一点也不咄咄逼人。个案研究是精神医学文学中最杰出的类型，而道伊奇沒有让人失望。──《环球邮报》（Globe&Mail）清楚易懂又引人入胜……迷人、富教育意义而且让人爱不释手。不仅让人心满意足而且茅塞顿开。道伊奇可以清楚透彻地解释目前的神经科学研究，那些历经苦难的病人在他笔下……优雅又鲜明的呈现。在这个最好的医学故事中，道伊奇与一群有共同理想的伙伴，以勇气及清晰的思路穿越了身体与心灵之间狭窄的桥梁。──《芝加哥论坛报》（ChicagoTribune）道伊奇博士提供了这个发展中领域的历史脉络，聚焦于发表开创性研究的科学家并娓娓道出受惠病人的动人故事。──《今日心理学》（PsychologyToday）期刊脑科学领域中最新的专业术语应该就属于“神经可塑性”了，这个概念显示成人的脑仍有改进的可能性。夏伦?贝格利（SharonBegley）的《训练你的心灵、改变你的大脑》（TrainYourMind,ChangeYourBrain）虽然也是相同主题的著作，不过道伊奇医师在本书中描述这些因神经可塑性而得救，或是接受相关训练而改善能力的故事，对于非专业領域的一般读者应该更具吸引力。──《图书馆学刊》（LibraryJournal）正向思考的力量终究获得了科学性的验证。心智的扭曲、不可思议的奇迹、现实的崩解这些事，不只隐含在精神疾病的患者身上，而是全人类所共有，是人类文化、人类学习与人类历史中不可或缺的部分。—《纽约时报》（NewYorkTimes）一本关于新兴的神经可塑性研究的专业导览。──《发现》（Discover）杂志道伊奇在环游世界，访问了众多科学研究者跟他們正在见证新时代的研究对象后，说出了一个又一个扣人心弦的故事。每一个故事都交织着最近的大脑科学新知，用既简单又令人信服的方式说出。也许一本能够轻松翻阅的书籍充满了科学性知识是令人难以想像的，不过这一本真的让人舍不得放下。──杰夫?金曼（JeffZimman），PositScience公司总裁第一部分 第一章 一位老是坠地的女人（1）——神经塑性疗法对平衡障碍和前庭损伤的治疗谢丽尔·斯利兹觉得她老是在往下掉。也正因为她老觉得自己在往下掉，所以她会摔跤。当她站起来，没什么东西支撑时，就那么一会儿，她看上去就像站在悬崖边上一样，不小心就要栽下去。她开始向一侧倾斜、晃动头部，并且伸出手臂力图让自己稳住。不久，她整个人都像筛糠一样浑身震颤，看上去就像一个走钢丝的人，在失去平衡前的那一瞬间，身肢剧烈地俯仰、扭动——只有她的双脚劈开，牢牢地扎在地上。她似乎不单单害怕掉下去，而更怕的是被人推下去。“你就像一个摇摇晃晃走在桥上的人一样”，我说。“是的，我觉得我会跳下去，尽管我不想这样做。”通过更进一步的观察，我发现当她试图站稳的时候，她就会浑身抽搐，好像有一伙看不见的恶棍将她推来搡去，要把她击倒在地一样。实则这伙恶魔就在她内心里头，如此不断地折磨她已达五年之久。如果她想要走一走，就不得不扶着墙。即便这样，她还是像喝醉了酒的人一样，走起来摇摇晃晃。对谢丽尔来说，她内心得不到片刻的安宁，即便是她倒在地板上的时候。“当你已经倒在地面上的时候有什么感觉？”我问她。“是不是那种要倒下去的念头就立刻消失了呢？”“有那么几回”，谢里说，“当我完全没有意识到地板的存在的时候……一扇想象的地板门豁然打开将我吞了进去。”即使当她倒在地上的时候，她还是感觉她仍然在往下掉，永远地往下掉，直至落入无底的深渊中。谢丽尔的问题在于她的前庭器，也即平衡系统的传感器官失灵了。她为此活得很累，并且她心头那种总是往下坠落的感觉快把她逼疯了，这种感觉挥之不去，让她无法再考虑任何别的事情。她害怕未来。她出问题后，不久就丢了作为一名国际营销代表的工作，现在只靠每月1000美元的残疾人抚恤金生活。她现在又有一种新的恐惧，就是害怕变老。而且她还有一种罕见的莫名的焦虑。具备功能正常的平衡感是保证我们安康幸福的一个基础。这个基础平时少有人提及，但却又至关重要。早在20世纪30年代精神病学家保罗·希尔德就研究了人类健康的官能和“平稳的”体像是如何跟前庭器相关联的。当我们谈到“觉得安定”或者“不安定”；“平衡的”或者“失衡的”；“生根的”或者“无根的”；“落地的”或者“悬空的”；这个时候我们就在使用一种前庭语言。这种语言的真相只有像谢丽尔那样的人才能够完全体会。丝毫也不令人奇怪的是，像她那样有相同病症的人常常精神崩溃，而且其中许多人选择了自杀。我们具有的许多官能，在失去之后，才意识到它们的存在，平衡感就是其中之一，因为它运行得是如此完美，如此天衣无缝，以致它在亚里士多德所描述过的五种官能里难觅芳踪，自此之后世世代代无人提及。平衡系统带给我们空间方位感。前庭器，也即平衡系统的感觉器官是由内耳的三个半规管组成的，它们通过探测三维空间中的位移告诉我们什么时候我们是站立的，重力是如何作用于我们身体的。其中一个半规管探测水平方向的位移，另一个探测垂直方向的位移，还有一个探测我们或前或后的位移。半规管的管道里头包含了一些纤细的毛细胞。当我们移动头部时，管道里的流体就刺激毛细胞，给大脑发出信号，告诉我们在某一特定的方向上我们提高了速率。每一次运动都要求身体的其余部分作出相应的调整。如果我们向前移动头部，大脑即通知身体的适当部位下意识地作出调整，以便补偿重心的变化，保持住我们身体的平衡。从前庭器发出的信号沿着一根神经传到我们大脑中一个特殊的神经元丛中，我们称之为“前庭神经核”。信号在这里得到处理，然后它向肌肉组织发出调整指令。健康的前庭器也跟我们的视觉系统具有紧密的联系。设想你在追赶一辆公共汽车，你向前跑动的同时你的头部也随着在上下起落，你之所以还能将移动的公共汽车保持在你的视野之中，是因为你的前庭器能向大脑发送信息，告诉大脑你跑动的速度和方向。这些信号提供给你的大脑，让它去旋转和校准你眼球的位置，直至瞄准你的目标——那辆公共汽车。第一部分 第一章 一位老是坠地的女人（2）1997年在一次常规子宫切除手术之后，当时三十九岁的谢丽尔，术后受到了感染，于是医生给她开了消炎的庆大霉素。大家都知道过量使用庆大霉素会毒害内耳构造，造成失聪（谢丽尔没有这个症状）、耳鸣（她有这个问题）以及平衡系统的破坏。但是由于庆大霉素价格低廉且易于见效，所以医生仍会开这种药，不过只能使用较短的时间而已。谢丽尔说给她开出的药量超过了限度，于是这样她也就成了庆大霉素受害者这个小小群体中的一员，他们相互之间称为摇摆人。突然有一天，她发现自己没法站起来了。她只要动动脑袋，整个房间好像也要动起来。她闹不清究竟是自己还是墙壁在导致晃动。后来她终于贴紧墙壁勉强站起来，伸手抓来话机给她的医生拨了电话。她到了医院之后，医生给她做了各种测试来观察她的前庭功能是否丧失。他们让她头靠在一张桌子上，往她耳朵里又是灌凉水又是灌温水。他们要她闭上眼睛站起来时，结果她一下子就跌倒了。一位医生告诉她，“你没有平衡功能了”。测试结果表明她大约只剩了2%的功能。她说，“医生是这样的冷漠无情，‘这似乎是庆大霉素的毒副作用。’”说到这里谢丽尔激动起来。“到底为什么不早点告诉我这些？‘这是永久性的了’，他说。我于是一个人躲起来。我母亲带我再去找医生，但她却托词去取车只在医院外边等着我。我母亲问我，‘能好起来吗’？我看着她，说，‘是永久性的了……再也摆脱不了了’”。因为谢丽尔的前庭器和她的视觉系统之间的连接受损，她的眼睛不能动自如地跟踪移动的目标。“我看到的一切东西都像业余级的蹩脚录像一样上下跳动”，她说道，“好像所有我看见的东西都是吉露果冻做的，而且我每踏出一步，所有东西也随着晃动起来”。虽然她不能用眼睛追踪移动的物体了，但眼睛依然是她知道自己站立的最后依靠。它通过对水平线的确定，能帮助人们知道自己在空间中所处的位置。只要灯一灭，谢丽尔立刻就摔倒在地。可视觉辅助最终还是被证实对她来说并不可靠，因为在她面前任何形式的移动——甚至别人伸手去扶她——都会刺激她的坠落感。甚至地毯上的之字形花纹也能让她摔跟斗，冷不丁看到这些花纹她会错以为自己也是像之字形那样歪歪扭扭地站着，而实际上并非如此。她长期处于精神疲惫，高度紧张之中。为了保持站立的姿势花去了她大量的脑力，本来可用在像记忆和计算、推理能力等这样的心智功能上的脑力。在尤里为谢丽尔准备计算机时，他们叫我也来试试那台机器。我便戴上那顶安全帽，并往嘴里搁进那个带电极的塑料装置，叫做舌面显示器。它扁扁的，不会比一片口香糖厚。那个帽子里头的加速计，或者说传感器，可以探测两个平面上的位移。当我点点头的时候，这个动作就被转化到计算机屏幕上的一幅图谱上，研究人员就能对之进行监控。同样这幅图谱也投射在了144个电极的阵列上，这个阵列被植入到了搁在我舌头上的塑料条里了。当我向前倾时，好像香槟酒气泡那样的电震就在我的舌叶上破裂开来，从而告诉我我正在向前弯腰。在计算机屏幕上我能看见我头部的位置。当我向后仰时，我能感觉到舌根处像有香槟酒的涡流在微微波动。我向左右两侧倾斜时也有同样的情况发生。随后我闭上眼睛，练第一部分 第一章 一位老是坠地的女人（3）习用舌头去感觉自己在空间中的姿态。过了不久我就能准确知道我在空间中所处的位置，而且很快忘了传感信息是来自于我的舌头了。谢丽尔取回这顶帽子；她靠在桌子上来保持身体平衡。“我们开始吧”，尤里边说边调整着各种控制按钮。谢丽尔戴上帽子并闭上了眼睛。她从桌子上支起身来，只留两个指头和桌面保持接触。尽管除了舌头上的“香槟酒涡流”之外，并没有任何别的东西能告诉她哪儿是上哪儿是下，这回她可没再摔倒了。她的手指从桌子上挪开了。从此她不再摇晃。她开始大哭——遭受创伤之后的泪水像洪水一样涌出；既然她戴上了那顶帽子并且感到保险，她就可以轻松一下了。当她一戴上那顶帽子，那种老是往下掉的感觉就离她而去了——五年来这还是第一次。她今天的目标是不用任何支撑，站立二十分钟，戴着那顶帽子，设法保持住平衡。但对任何人来说——更别提摇摆人了——笔直站立二十分钟可能都得有白金汉宫门卫那样的训练和技巧。她看上去很平静，只是稍稍调整了一下站姿。她不再浑身抽搐，那个好像在内心里头将她推来搡去的神秘恶魔消失了。大脑把仿真前庭器传来的信号进行了解码。对她来说，片刻的安宁都是奇迹——神经塑性的奇迹，因为这些舌头上麻麻的感觉竟然莫名其妙地经过大脑中一条新的通道，送到了处理平衡的脑区中。而正常情况下它们是要送到大脑中称为感觉皮层的部分——就是大脑表面处理触觉的一个薄层中去的。“我们正在想办法把这个装置做得足够小，到时可以藏在嘴里头”，巴赫-伊-里塔说道，“就像矫正牙齿的牙套那样。这是我们的目标。那么她，和任何其他有这个问题的人，都将恢复正常的生活。像谢丽尔这样的人都能戴着这种仪器，说话，吃饭，而任何人都不会有所察觉”。“但是这不仅仅将影响那些因庆大霉素而受害的人”，他接着说，“昨天的《纽约时报》上有篇文章谈到老年人摔跤的问题。老人害怕摔跤甚至比遭抢还厉害。三分之一的老人都摔过跤，因为害怕摔跤，于是就足不出户，四肢不动，身体就越发变得脆弱。可我认为部分问题是出在平衡官能上——正如听觉、味觉、视觉以及其他感官——上了年纪后都会变得迟钝。那么这个装置就能帮助他们”。“是时候了”，尤里边说边关掉机器。接下来是又一个神经塑性的奇迹。谢丽尔移开舌头上的装置，把帽子取下来。她咧嘴一笑，闭着眼睛站了起来，且未跌倒。然后睁开眼睛，仍然没碰桌子，从地板上抬起一只脚，只用另一只脚立地保持住平衡。“我爱死这个玩意儿了”，她说，走过去给了巴赫-伊-里塔一个拥抱。她又朝我走来，情绪激动，为世界重又回到她脚下而欣喜若狂，她也给了我一个拥抱。“我觉得牢靠、踏实了，不用再考虑自己身在何处了，也真正能想点别的事儿了”。她又转向尤里，给了他一个吻。“我得强调一下为什么这是个奇迹”，尤里说。他自认为他是个数据驱动的怀疑论者，“她几乎没有天生的感官。刚刚过去的二十分钟里我们给她提供了一个仿真感官。但是真正的奇迹应该是我们取下装置后，她既没有仿真前庭器也没有天生前庭器时所发生的一切。我们意识到了她内心的某种力量”。第一部分 第一章 一位老是坠地的女人（4）第一次试用那顶帽子时，谢丽尔只戴了一分钟。他们注意到她取下来之后，有持续大约二十秒的“剩余效应”，是她戴着装置时间的1/3。然后谢丽尔又戴了两分钟，则剩余效应持续了四十秒左右。随后他们加长到大约二十分钟，期望有七分钟上下的剩余效应。结果持续了并非1/3的时间，而是三倍的时间，整整持续了一个小时。今天，巴赫-伊-里塔说，他们正在试验，看使用装置超出二十分钟是否能带来某种训练效果，以便剩余效应能持续更长时间。谢丽尔开始逗乐子四处炫耀了起来。“我能重新像女人一样走路了——对大多数人说可能不太重要，但对我来说却太重要了，因为这意味着我无须再两脚错开走路了”。她蹬上一张椅子接着再跳下来，又弯腰去捡起掉在地板上的东西，表明她能控制住自己了。“上一次做了试验之后我还能在剩余期内跳绳呢”。“让人吃惊的是”，尤里说，“她不仅能保持住自己的姿势。使用一段时间装置后，她差不多表现得跟正常人一样了。玩平衡木，开车。这是前庭功能恢复了。头部移动时，她也能锁定目标——看来视觉和平衡系统也复原了”。我抬头一看，发现谢丽尔正和巴赫-伊-里塔在跳舞。是她带着他跳……在接下来的几年里，巴赫-伊-里塔开始研究一切有关定位论的例外情况。凭着他精通多种语言的优势，他一头扎进到那些从未翻译的、过去的科学文献里，重新发现了在刻板的定位论占主导地位之前所取得的一些科学成果。他发现了玛丽-吉恩-皮埃尔·弗劳伦斯的著作。弗劳伦斯早在19世纪20年代就指出了大脑可以自我改造。而且他还拜读了那些常被引用但却基本未翻译过的布洛卡法文原著，发现甚至连布洛卡也没有像他的信徒们那样——关闭可塑性的大门。那台可触视觉机器的成功更进一步地激发了巴赫-伊-里塔去重新发现人类大脑真实图景的决心。毕竟，不是他发明的那台机器是奇迹，而是活跃的、不断改变的、随时能适应各种新仿真的大脑，才是真正的奇迹。他推测，作为重组过程的一部分，由触觉官能发出的信号（起初在大脑顶部附近的感觉皮层处理）被改变了它原来的路径，送往了脑后的视觉皮层进行进一步处理，这意味着自皮肤通往视觉皮层的任何神经通路实际上都一直处于变化之中。40年前，当定位论的帝国拓展到它最为遥远的分支时，巴赫-伊-里塔开始了他的抗议。他对定位论所取得的成就表示赞赏，但又指出，“大量的证据显示，大脑在运动和感觉两方面都表现出可塑性特点。”他的一篇论文六次被拒绝发表，并不是因为文章的论据有争议，而是因为他竟敢用“可塑性”这个字眼作为标题。当巴赫-伊-里塔在《自然》期刊上的论文发表后，他所爱戴的导师拉格纳·葛兰尼特邀请他喝茶。葛兰尼特曾经因在视网膜研究上作出的贡献获得了1965年度诺贝尔生理学奖。葛兰尼特示意他妻子暂时离开一下，在表扬了巴赫-伊-里塔研究眼肌的成就之后，出于对他的关心，问他为什么要在那个“成人玩具”上浪费时间。然而巴赫-伊-里塔仍然坚持了下来，在一系列的书以及几百篇文章里头，他逐步展示出了大脑可塑性的论据，并形成了解释大脑可塑性是如何起作用的理论。第一部分 第一章 一位老是坠地的女人（5）解释可塑性成了巴赫-伊-里塔最大的兴趣，但他也继续发明感官替代装置。他和工程师们一道对那台为盲人所设计的“牙医座椅－计算机－照相机”装置进行了“缩水”。那个曾用来贴在盲人背部、粗糙笨重的震动激励器托板，现在已被银币般大小，像纸那样薄上面覆盖电极的塑料条所取代，可以方便地搁在舌头上了。舌头被他称为理想的“大脑机器接口”，是直指大脑的极佳入口，因为它上面没有死皮所造成的不敏感层。计算机也已经大大地缩水，曾经像一个手提箱般大小的照相机现在也小得能绑在眼镜框上了。他同时也在继续从事其他感官替代发明的工作。他得到国家航空航天署资助，为太空中的宇航员研制一种电子“触觉”手套。现有的太空手套是那样的厚实，以至于宇航员难于触摸一些小的物件，或者难从完成一些精细的操作。这样，巴赫-伊-里塔就在手套表面上安装了电传感器，来加强送往手部的电信号。然后，他运用所学到的知识做出了那种手套，而且也发明了一种类似的手套来帮助那些麻风病患者。麻风病损坏了这些患者的皮肤并破坏了其周围神经，导致他们的手部失去了感觉。这种手套的原理类似于宇航员手套，手套表面带有传感器，它绕过病手，向患者完好部分的皮肤发出信号——因为那里的神经没有受到影响。那些完好的皮肤变成了传入手部感觉的入口。他接着又开始研制一种能让盲人读计算机屏幕的手套，他甚至还有一个安全套的改进方案，希望能让那些因脊髓损伤，行房时*没有感觉的患者，也能达到高潮。基于性兴奋的前提正像其他感觉经验一样是在大脑内部产生的，这样，行房时安全套上的传感器所获得的感觉，能够转换为电脉冲，最终能够被传输到处理性兴奋的大脑相关部位。他的研究成果的其他潜在用途包括给人们带来“超感觉”，正如红外线或夜视一样。他为海军潜水员发明了一种设备，可用来帮助他们感觉自己身体在水下时的状态。并且，他的另外一项发明也已在法国试验成功。这项发明可以告诉外科医生进行手术时手术刀的精确位置。这是通过安装在手术刀上的一个电子传感器向搁在医生舌头上的微型装置发出信号，最终传到大脑来实现的。巴赫-伊-里塔对大脑康复的理解，最初渊源于他自己的父亲。他父亲佩德罗·巴赫-伊-里塔，一位学者、加泰罗尼亚语诗人，在一次致残性的中风之后竟然奇迹般地恢复了。1959年，当时六十五岁的鳏夫——佩德罗中风了，造成脸部及身体的一侧瘫痪，还导致他无法说话。乔治——保罗的哥哥，如今已是加利福尼亚的一名精神病学家，当时被告知父亲没有恢复的希望，只有送往福利院了。然而乔治却并没这样做，而是将已经瘫痪了的父亲从纽约家中接到了墨西哥和自己住在一起，他当时正在那里学习医学。起初他试着安排父亲在美英医院接受康复治疗，但这个医院只是象征性的提供了四周的康复治疗，因为当时没人相信延长治疗时间能对大脑康复起到什么作用。4星期之后，他父亲就没有更好的去处了。他依然是如此无助，上厕所和洗澡都得被抬来抬去，这些事情乔治还得在一位园丁的帮助下才能完成。“幸运的是，他个头不大，118磅，我们能够应付得来”，乔治说道。第一部分 第一章 一位老是坠地的女人（6）乔治那时对康复治疗毫无所知，而他在这方面的无知却成了一个天赐良机，因为他没有被当时悲观的理论所吓住，打破了当时的一切规则而最终获得了成功。“我决定教父亲走之前先教他学会爬。我说，‘你开始爬吧，你得重新爬上一阵子’。我们给他准备了护膝。起初我们让他两条腿和两个手臂都趴在地上，但他的手臂和腿脚还是不能很好的支撑住他，因此真的可称得上是一次挣扎。”一旦佩德罗多少能够支撑住自己的时候，乔治就让他用他偏瘫那侧的肩部以及手臂撑着墙爬。“父亲贴着墙爬了几个月。那以后我甚至让他在院子里练习，以致和邻居产生了纠纷，他们说让一位教授像狗一样的爬行很不雅观、很不体面。我心里唯一可以效仿的模式就是婴儿的习得。这样我们就在地板上玩游戏，我滚动弹球，他得抓住它们。或者我们往地板上投硬币，然后父亲得试着用他偏瘫的右手捡起这些硬币。我们的所有尝试当中还包括把日常生活经验变成练习。我们把洗水壶也当作一个训练项目。他用一只好手握住水壶，然后再用另一只瘫手——这只手几乎无法自控又不停地抖动，一圈一圈地旋转着洗，顺时针方向十五分钟，逆时针方向再十五分钟。壶的周边让他那只瘫手不会甩出来。我们有好多训练步骤，每一个步骤之间都前后重叠相互衔接，他的病也就一点点地好转了起来。不久，他自己也帮着设计训练步骤了。他想练到能够坐下来和我以及其他医学院的同学一起吃饭的效果。”每天都得花费好几个小时来进行这种训练治疗，但逐渐地，佩德罗从一开始的爬行，到跪着走，到站立，到最终能够走路了。佩德罗想方设法靠他自己锻炼说话能力，大约3个月以后，也出现了恢复的迹象。又过了好几个月，他又想重新恢复写作。他坐在打字机前面，他的中指对准想要敲的那个键，然后用整个手臂的力量敲下去。当他掌握之后，他又试着改成只用手腕的力量，最后是只用手指，每敲一次只用一个手指。终于他又学会了正常地打字了。到了年底，佩德罗完全恢复正常了，此时已经六十八岁的他，又回到纽约的城市学院重新开始全职的教学。他热爱这份工作，工作到七十岁才退休。后来他又去旧金山找了另一份教职，重新结了婚，并且他一直工作，也常常走动或者外出旅游。在中风后7年多的岁月里，他都是非常活跃的。一次去拜访哥伦比亚波哥大的朋友，他去那里的山区登山。当他攀登至九千英尺高的时候，心脏病突然发作，随后很快就去世了，活了七十二岁。他父亲中风之后能如此长时间地进行恢复在当时非常的罕见，我问乔治对此是否理解，当时有没有想过那次恢复也许是大脑可塑性造成的。“我当时只是把它跟对爸爸的照顾联系起来看。但是在后来的年头里，保罗从联系神经可塑性谈起过它。但并非立刻，而是在父亲过世之后他才想到这一点。”佩德罗的尸体被带回了旧金山——他工作的地方。那还是在1965年，脑部扫描技术还没有出现，尸体解剖在当时就是常规手段，因为这是医生借以了解大脑疾病从而掌握病人死因的唯一途径。保罗邀请玛丽·简·亚圭拉尔医生来进行解剖。“几天以后，玛丽·简打电话给我，说，‘保罗，快来。我要给你看些东西’。当我到了那老斯坦福医院时，看见桌子上，摆着我父亲的大脑切片。”第一部分 第一章 一位老是坠地的女人（7）他惊呆了。“我倒吸了一口凉气，但是我仍然能感受到玛丽·简的激动，因为载玻片上的脑切片表明父亲中风后，大脑内部已经大面积坏损了，而且即使他后来恢复了所有的功能，这些脑损伤区域从来都没有痊愈过。我一时百感交集。我一时又万念俱寂。我在想，‘看看他所有这些坏损的部分吧。’然后她说，‘到这种程度了你还怎么可能恢复呢？’”当保罗仔细观察后，发现他父亲7年之久的伤口主要是在靠近脊髓的脑干部位——大脑皮层中其他控制运动的中枢也因为中风而遭到了破坏。自大脑皮层到脊骨的神经97%都受到了影响——灾难性的破坏导致了他的瘫痪。“我知道这意味着他在乔治配合下的训练，使得大脑不知不觉地完全自我改造了。直到那一刻，我们才明白他的康复是多么的不同寻常，由于当时还没有脑部扫描技术，因而我们根本不知道他大脑竟损伤到这样的程度。当人们恢复健康的时候，我们往往会认为他们本来就没有多严重的伤病。她要我跟她合写一篇论文，来报道我父亲的病例。但我做不到。”他父亲的故事是典型的第一手证据，它证明了“晚期”恢复甚至能在患有大面积创伤的老年人身上出现。但通过进一步检验那些创伤以及重读相关文献之后，保罗发现了更多的证据，证明大脑能够通过自我改造来恢复因严重中风后所丧失的功能。他发现，1915年就有一位美国心理学家谢菲尔德·伊佛利·弗朗兹指出瘫痪了20年之久的一些病人通过大脑刺激练习能够实现晚期恢复。他父亲的“晚期恢复”促使巴赫-伊-里塔的职业生涯又作了一次改变。当他四十四岁的时候，又回到了医学领域，做起了神经病学和康复医学的住院医生。他深深地理解到那些中风患者想要恢复正常，就得像他父亲那样，用接近于日常活动的训练来把他们调动起来。他将注意力转向中风治疗上，主要致力于“晚期康复”，帮助那些中风几年后的患者克服主要的神经学病症。他还开发了一些电子游戏，来训练中风患者重新活动手臂。接着他又开始把自己对可塑性的了解，结合到训练设计当中。传统的康复治疗的训练一般在几个星期以后便结束，这时病人停止了好转或是出现了“平台期”，医生也就失去了继续训练他们的动力。但是基于对神经发育的认识，巴赫-伊-里塔指出这些学习平台期的出现是暂时性的——是基于可塑性的学习周期的组成部分——而这个周期内的学习阶段又是紧随着巩固期出现的。虽然训练治疗在巩固阶段中没有明显的效果，但内部正在发生生物变化，好比新技能变得更加熟练、精到一样。巴赫-伊-里塔为那些面部运动神经受损的患者研究出了一个新的装置，这些患者由于他们的面部肌肉不能活动，从而导致他们闭不上眼睛、说话含糊、难于表达脸部表情，使得他们就如怪异的机器人一样。巴赫-伊-里塔把一根正常情况下通往舌头的“额外”的神经，通过外科手术附着在患者的面部肌肉上。然后他设计了一个大脑练习项目来训练这根“舌神经”（特别是大脑中控制它的相应部位）像面部神经一样起作用。这些病人学会了表达正常的面部表情、说话，并且也能闭上眼睛了。这是巴赫-伊-里塔能够“把任何事物连接在一起”的又一个例证。当巴赫-伊-里塔在《自然》上发表那篇文章33年之后，科学家们对使用他改进后的小型可触——视觉机器的患者，进行了脑部扫描，证实了通过舌头传入的触觉图像确实在大脑视觉皮层处得到了处理。在当今一次最令人惊讶的可塑性实验中，一切对官能能够重接的看似合理的怀疑都平息了下来。它不仅包括了视觉和触觉的重接，正如巴赫-伊-里塔所做过的那样，还完全包括听力和视觉的重接。姆利甘卡·苏尔，一位神经科学家，通过手术，给一只雪貂的脑部进行了重接。正常情况下，视神经是从眼部通往视觉皮层的，但是苏尔通过手术改变了它的方向，将视神经从雪貂的视觉皮层改接到它的听觉（听力）皮层，发现雪貂仍然能够看东西。利用电极插入雪貂的头部，苏尔证明了当雪貂正在看物体时，听觉皮层中的神经元跟着兴奋了起来，同时也在做视觉处理。听觉皮层果真如巴赫-伊-里塔常常设想的那样，具有可塑性，进行了自我改造，致使它具有了像视觉皮层那样的结构。手术后，虽然这些雪貂没有20/20的视力，但它们仍保持着将近1/3，或是20/60的视力，至少不会比某些戴眼镜的人差。到目前为止，像这样的转变都还看似完全不可解释。但是通过展示我们的大脑比定位论所认为的那样要更加具有弹性，巴赫-伊-里塔帮助我们看到大脑更为准确的图景。在这个图景里，有这些变化就不是无法理喻的了。在他做了这项研究之前，可以这样说，正如大多数神经科学家所说的那样，在大脑枕叶处有“视觉皮层”是处理视觉的，而颞叶处有“听觉皮层”是处理听觉的。从巴赫-伊-里塔之后，我们明白了这个问题其实还要复杂得多，这些脑区犹如可塑的信息处理器，彼此之间互相连接，并能够处理各种意料不到的输入信号。谢丽尔并不是唯一一位受益于那顶由巴赫-伊-里塔设计的怪模怪样帽子的人。从谢丽尔之后，这个团队用这种装置训练了五十多位病人，改善了他们的平衡和行走能力。其中一部分患者也跟谢丽尔一样，前庭器受到了损伤，而其他一些人有的受了脑伤、有的中风、还有的患有帕金森氏症。巴赫-伊-里塔的重要性在于他在他那一代神经科学家里第一个既懂得了大脑是塑性的，又还将这种知识付诸到了实践当中，从而缓解了人类的病痛。在他所有取得的成就当中，隐含着这样的观念，那就是我们天生就有一个神经塑性疗法对平衡障碍和前庭损伤的治疗比自己想象的还更具有适应性的、更加全能的、更加能随机应变的大脑。第一部分 第二章 让自己有个健全的大脑（1）——神经塑性疗法对大脑功能性丧失的治疗在大脑上取得了重大发现的人，往往是自己的脑子十分了得，而又天天在研究别人坏掉的脑子的那些科学家们。尽管那种自己脑子也有问题却同样也取得过重大发现的人十分少见，但也确实有过一些例外。芭芭拉·亚罗斯密斯·杨就是其中的一位。当她还是一个小女生时，“不对称”可以说是用来形容她的头脑最为准确的一个字眼。1951年出生于多伦多，在安大略省匹特堡罗长大，芭芭拉对这些孩提时代呆过的地方印象深刻——她的听觉和视觉记忆经过测试均在99%以上。她的大脑额叶发育得十分显著，给她带来一种活力四射、坚韧顽强的品质。但是她的大脑却是“不对称”的，意味着这些出色的能力与她萎缩的脑区同时并存。这种不对称性也给她的身体留下了乱糟糟的印迹。她母亲风趣地说，“你出生时，产科医生一定是使劲地抓住了你的右腿，把你拽出来的。”正是由于她的右腿比左腿长，才导致了她的骨盆变形。她的右手臂永远是弯曲的，身子右侧要比左侧大，就连左眼也赶不上右眼灵活。她的脊柱也不对称，而且随着脊柱的侧凸出现扭曲。她有一堆困扰她的严重的学习障碍。她大脑中主要管说话的区域——布洛卡区也不正常，所以发音时她也困难重重。同时她也缺乏空间推理能力。当我们希望改变自己身体在空间中所处的位置时，在执行这些动作之前，我们通常使用空间推理在大脑里修建一条想象中的路径。空间推理能力对婴儿爬行，牙医钻牙，运动员打球都同样的重要。芭芭拉三岁时，有一天，她决定来玩斗牛士斗牛的游戏。她把自己当作一头公牛，而马路上的汽车则是斗牛士的披肩。她一头冲过去，想着自己要转身避开它，但她判断错了距离，一头撞上了那辆汽车，脑瓜子一下就撞开了花。她母亲说芭芭拉要是能再活上一年，她都要谢天谢地了。对于各种物品所放置的位置，在大脑要形成一张内在的地图。要形成这样一种地图，空间推理能力也是必不可少的。安排物品如何放在书桌里，或是记住钥匙放在哪儿了，我们都要使用这种空间推理能力。芭芭拉无时无刻不丢三落四。由于她大脑内不能形成物体的空间位置图，变成了绝对地“眼不见心不烦”，看不见就记不起，所以她变成了一个“垛人”，不得不把玩的用的东西都成堆地摆在面前，而且她的壁橱衣柜都得开着。一出门她还老是迷路。她还有“肌肉动觉”的问题。这种动觉能让我们意识到自己的身体及四肢在空间中的位置，以便于能够控制和协调自己的动作。它同时也帮助我们通过触觉来辨认物体。可是芭芭拉从来弄不清在她身子左侧，手臂伸了多长，或者步子迈了多大。虽然她性格像男孩子那么顽皮，但她仍然显得笨拙。她没法用左手端稳一杯果汁，而不会让它洒出来。她还常常磕磕碰碰。对她来说，上下楼梯充满了危险。她身子左侧的触觉衰退了，所以就老是把这半边身子弄得青一块紫一块的。当最终学会了开车之后，她还总是把汽车的左侧撞出凹痕来。她视觉也有问题。因为视域很窄，当她翻开一页书来看时，只能一次看到几个字母。但是这些都还不是最折磨她的问题。因为促进理解符号之间关系的大脑部分功能不正常，她在理解语法、数学概念、逻辑以及因果关系等上都有困难。她区分不了“父亲的哥哥”与“哥哥的父亲”。双重否定她更不可能搞清楚。由于弄不明白时针、分针、秒针之间的关系，她也无法看懂钟表上显示的时间。她完全区分不了自己的左手和右手，这不仅仅因为脑子里缺乏一张“空间地图”，更由于她不明白“左”和“右”的关系。只有通过不懈的重复，付出格外多的脑力，她才能够学会将符号跟符号彼此之间相互联系起来。第一部分 第二章 让自己有个健全的大脑（2）她通常将字母b和d、q和p写颠倒，把“女儿”读成“儿女”，无论是读书还是写字，她一律从右往左，她的这种缺陷被称为“倒写”。她不是左撇子，可因为她从右写到左，她把她写的所有东西都抹的一团糟。她的老师们认为她是个任性撒野的疯丫头。因为她诵读有困难，她犯过一些让她付出了惨重代价的阅读错误。她的几个哥哥在她用过的滴鼻药瓶子里头存了一点儿准备做实验用的硫酸。一次当她决定自己来治疗鼻塞时，可怜的芭芭拉读错了她的哥哥们在药水瓶上新贴上去的标签。她只好躺在床上，含泪看着硫酸流进自己的鼻子里，实在难为情告诉母亲自己的又一次不幸遭遇。由于不能理解因果关系，在和别人的交往中她会做出些古怪的事情来，因为她不能够将具体行为和跟行为相应的后果联系起来。上幼儿园的时候，她总是弄不明白，既然她和哥哥们在同一个学校，为什么想和他们玩时她不能随时就离开课堂去他们班上找他们。她能记得住数学演算的过程但却弄不懂数学概念。她可以记起五乘五等于二十五，可是她又不明白为什么。为此，她的老师们给她增加额外的练习，他爸爸也花好几个小时来给她辅导，但都毫无效果。她母亲举着上面写着简单数学题目的抽认卡，芭芭拉因为算不出来，她就找了个刚好阳光照射能让卡片变得透明的地方坐下来，这样透过闪光卡她就能读出写在背面的答案了。但是所有这些补救的努力都解决不了问题的根本；他们这样做只能带来更多的苦恼。她拼命地想学好，即便吃午餐时或者放学之后她都还不停地记书本上的东西，她就这样好不容易念完了小学。读中学时她的成绩还是极其的不稳定。她学会了用她的记忆来掩饰自己的缺陷，通过练习她能够记住整页整页的事实。每当考试之前，她总是祈祷考试是基于事实识记来出题的，那样的话，她知道自己能得100分；如果是基于关系理解的话，她很可能只能得少得可怜的10来分了。芭芭拉在一件事情发生的同时什么也理解不了，只有在事情过后她才能弄明白。因为事情正在身边发生的时候她弄不明白，她要花上好几个小时来回顾、揣摩过去发生的事情，把容易让人糊涂的各个片断组织在一起，这样就变得更好理解一些了。一些简单会话、电影对白以及歌词，她不得不在头脑里头重放20遍以上，因为当她刚刚读到句子末尾的时候，她就可能记不起句子开头的意思了。她在情感发展方面也遭受着痛苦。由于逻辑思维上存在缺陷，当她听别人流畅的对话时，她没法找出他们说得相互不一致的地方，所以她从来都不能确定到底该相信谁。对她来讲，交朋友也是件难事儿，同一时间和两个朋友相处，她就应付不来。她处处都能有所知觉，但却从来无法证实她的知觉正确与否。她的口头禅就是“我弄不明白”。她对自己说，“我生活在烟雾里面，整个世界不会比棉花糖牢靠多少、结实多少。”像许多有严重学习障碍的孩子们一样，她开始认为自己这样下去也许会疯掉。芭芭拉在一个几乎无法获得任何帮助的年代里长大成人了。“在20世纪50年代，住在像匹特堡罗那样的小城镇上，你根本就不会提到这些事情”，她说。“当时的看法是，你要么成才，要么就废了，只能看自己的造化了。那时没有特殊教育的师资，也无处去请教医学专家或者是心理学家。‘学习障碍’这样的术语是在20年之后才被人们所广为提及。我上一年级时的一位老师告诉我的父母，说我的脑子有‘障碍’，不能像其他正常孩子一样地学习。正如常人所认为的那样，你要么聪明、要么一般，要么就是笨，或者就是智力迟钝。”第一部分 第二章 让自己有个健全的大脑（3）如果智力迟钝的话，你就得分到“补习班”去。但是对于一个具有超强的记忆力，又是词汇测验高手的女孩来讲，“补习班”显然不是她该呆的地方。芭芭拉孩提时代的一个朋友——现在已经是位雕刻家的唐纳德·弗罗斯特说，“她有着难于想象的学习压力，因为她家里人人的成就都很大。她父亲杰克——是一位电气工程师、发明家——拥有加拿大通用电气公司的34项专利。如果谁能把钻在书堆里的杰克拉出来吃午饭，这将会是个奇迹。她母亲——玛丽对孩子的态度是：‘你会成功的，这毫无疑问’以及‘如果你有什么问题，就去解决它。’芭芭拉的敏捷出人意料、对待别人她总是热情洋溢、体贴周到”,弗罗斯特继续说道，“但是她尽可能让别人看不出她的缺陷。极其的保密。二战之后的岁月，大家都很在乎自己身体的完美无缺，也就是说，不愿意让别人对自己身体缺陷的关注，超过自己脸上的粉刺”。芭芭拉对儿童发育的研究感到了极大的兴趣，希望多多少少能从中为自己找出一些办法来。作为圭尔夫大学的一名本科生，她严重的智力缺陷再一次凸现出来。但是幸运的是，她老师发现了她有一种神通——能从儿童观察实验中找出非语言的线索来，于是就叫她来讲授这门课程。她感觉这门课程中肯定有某些错误。不久之后她就被安大略教育研究所(OISE)录取为研究生了。一般情况下，大多数同学看一篇学术论文只需一至两遍，但是芭芭拉却通常任何一篇文章都不得不看上一二十遍，而且可能对文章中许多内容的理解都是稍纵即逝的。于是她就拼命地学习，每晚只睡四个小时。因为芭芭拉在许多方面都那么出色，在儿童观测方面也是那么的熟练，以至于研究生院的老师们简直不敢相信她是一个不健全的人。乔舒亚·科恩——同时就读于这个研究所的另外一个很有才华但同芭芭拉一样也有学习障碍的学生——才是第一个能理解芭芭拉的人。他开了一家专门治疗儿童学习障碍的小诊所，使用当时的标准疗法，“代偿”疗法，这种疗法基于当时公认的这种理论：即一旦脑细胞死亡或者是停止生长，那么这些脑细胞就无法再修复了。“代偿”疗法绕过问题本身。比如阅读有困难的人们就让他们听录音磁带。“慢”的人就在测验时给他们更多的时间。对于那些跟不上讨论的人，就叫他们用彩笔将相关的重点一一标出来。乔舒亚给芭芭拉设计了一个代偿疗法的计划，但芭芭拉觉得它很耗时。此外，她的论文，一项关于安大略教育研究所诊所用代偿疗法治疗学习障碍儿童的研究，结果显示出大多数患者没有得到真正的改善。对她自己来说，身上有那么多的缺陷，有的时候很难找到健全的功能来进行代偿。因为在开发自己的记忆力方面有过巨大的成功，她告诉乔舒亚，她认为必定还会有比代偿疗法更好的方法。有一天，乔舒亚建议她也看看他一直在看的亚历山德·卢利亚写的一些书。她于是把这些书找来啃，有些较难理解的片段，她简直是看了无数遍，尤其是卢利亚《神经语言学基本问题》一书中的一章，这一章谈到在理解语法、逻辑关系以及读懂时钟方面都有障碍的中风及受伤的人们。卢利亚，1902年出生，成长于俄国革命时代。他对心理分析非常的感兴趣，他跟弗洛伊德通信，并且写了好几篇关于“自由联想”的心理分析方法的论文，这些方法让这些病人想到什么就说什么。他的目标是要研究出客观的方法来评价弗洛伊德的观点。当他才二十几岁的时候，就发明了测谎器的原型。当斯大林时代的大清洗开始时，心理分析变成了封建迷信的产物，卢利亚也被点名批判。第一部分 第二章 让自己有个健全的大脑（4）他被迫发表了一份公开认错的声明，承认自己犯了某种“意识形态错误”。后来，为了让自己从众目所瞩中解脱出来，他去了医科学校。可是他当时还未全部完成他对心理分析的研究。在不引起别人对他怀疑的情况下，他继续进行这方面的研究，将心理学和心理分析方法中的那些方方面面的知识，结合到了神经学科上，成了神经心理学的创始人。他写的病例史，尽可能地对他的病人进行详细地描述，而不只是针对症状的简短叙述。正如奥利弗·萨克斯所写的那样，“卢利亚所记录的病例史，无论从精确度、生动性、材料丰富以及细节深度上，事实上只有弗洛伊德曾经描述过的才能与之相媲美。”卢利亚的另一本书《生活在一个粉碎世界中的男人》，这是对一位病人所写的日记的概括和评述，这位病人情况非常的特殊。1943年5月底，利奥瓦·查泽茨基同志，一位看上去还像是个小男生的男子，走进了卢利亚的办公室，当时卢利亚正在康复医院工作。查泽茨基是一位年轻的俄国中尉，他不久前在斯摩棱斯克战斗中负伤，在那里装备极差的苏联人正在抵抗纳粹战争机器的入侵。他头部中弹受伤，且子弹深深的扎进了里头，使得大脑左侧大部分组织受到了损伤。在很长一段时间内，他一直处于昏迷状态。当他醒过来的时候，显示出来的症状非常古怪。弹片滞留在了大脑内帮助理解符号之间关系的部位中断了。他再也弄不明白事物的逻辑、因果关系以及空间关系了。他也分不清哪个是左手、哪个是右手了。而且也不能够理解表示各种相互关系的语法成分了。譬如像“在……里面”、“在……外边”、“在……之前”、“在……之后”、“有着……”、“没有……”等等这些介词性的成分，对他来说变得毫无意义了。他不能领会一整句的话，理解不了一个完整的句子，也回想不起一段完整的记忆，因为要做到所有这一切都需要关联到符号。他能抓住的只是一闪即逝的片段而已。然而他的额叶——能让他去找出相互关联的东西，去规划、部署、形成意图并且执行意图的大脑部位——没有受到损坏，所以他具备认识自己缺陷的能力，并且有克服它们的愿望。虽然他读不了，因为阅读主要是一种知觉活动，但他还可以写，因为写作是一种带有目的性的活动。于是他便开始写起了他的片断似的日记。这部超过三千页的日记，他定名为《我将战斗下去》。“1943年3月2日，我差点儿就没了命，”他写到，“但是由于我身体内某种顽强的生命力，竟让我奇迹般地活了下来。”卢利亚对他的病情观察了30多年之久，并且对他的枪伤影响他的心智活动的方式也一直思考了30多年。他见证了查泽茨基“为生活，而不仅仅为存活”而进行的不屈不挠的奋斗。读着查泽茨基的日记，芭芭拉想，“他就是在描述我的人生。”“我知道‘母亲’、‘女儿’这些词的意思，但是好比‘母亲的女儿’这样结合起来表达时我就弄不明白了”，查泽茨基写到。“像‘母亲的女儿’、‘女儿的母亲’这样的表述对于我来说，两者之间没有区别。我也难于表达出类似于这样的一些句子，像‘大象比苍蝇大吗？’我只能搞清楚，苍蝇很小，大象很大，但我始终理解不了‘比……更大’、‘比……更小’这样的字眼。”第一部分 第二章 让自己有个健全的大脑（5）在看一场电影的时候，查泽茨基写到，“我刚刚来得及弄明白演员们都说了些什么的时候，屏幕上又出现了另外一个镜头。”卢利亚慢慢开始搞清楚了他的问题所在。子弹滞留在查泽茨基的大脑左半球，正好位于三个主要的知觉区域的交汇处，而它们分别是：正常情况下进行声音和语言处理的颞叶，处理视觉和图像的枕叶以及处理空间关系和整合各种不同官能信息的顶叶。从那三个区域传到这个交汇处的知觉输入信号被汇集到了一起，并且相互关联。当查泽茨基能够正确地观察体验时，卢利亚意识到他不能将他的各种体验关联起来，或者不能把种种事物的部分和其整体关联起来。最最重要的是，把一个个的符号相互联系起来，好比正常情况下我们在用话语进行思考时所做的那样，对他来说存在巨大的困难。这样一来，查泽茨基说话时就经常错用语词，似乎他没有一张足够大的网来网罗住这些字词和它们的意思，并且他也经常不能将语词和它们对应的含义或定义联系起来。这些断片似的记忆终生伴随着他，他写到，“我一直生活在烟雾之中……掠过我头脑中的所有一切都是些图像……朦胧的景象突然间出现又一样突如其来地消失……我根本就记不住也搞不清这些是什么意思。”芭芭拉第一次明白了自己的主要缺陷在大脑内部都存在着相应的区域。但是卢利亚却没有提供她最需要的东西：治疗方法。当她真正意识到这些身体缺陷是怎样地在折磨自己时，她发觉自己更加的精疲力竭，感觉更加的沮丧无助，她觉得自己不能再这样下去了。在地铁的站台上，她总想找一个点，一个跳下去能受到最大撞击的点。她二十八岁那年，还在读研究生时，她无意中发现了书桌上的一篇论文，这是她生命中的一个转折点。加利福尼亚大学伯克利分校的马克·罗森茨威格，对老鼠在有刺激环境下和在没有刺激环境下的区别进行了研究，在对老鼠进行解剖时，他发现这些曾被刺激过的老鼠头部有更多的神经递质，在天平上称起来也更显重些，而且受刺激多些的老鼠比那些没受到多少刺激的老鼠体内血液供应情况要更为良好。在首批通过展示活动能使大脑结构发生变化的现象，从而表明大脑具有可塑性的科学家中，他名列其中。芭芭拉从中得到了醍醐灌顶般的启示。罗森茨威格的试验表明了大脑可以被改变，虽然这在当时还遭到很多人的怀疑，但是对于她来说，这意味着代偿疗法可能不是唯一的答案。将罗森茨威格和卢利亚两位科学家的研究结合起来，这将是她自己作出的突破。她把自己关了起来，开始做她自己设计的脑力训练，每天都练到精疲力竭方肯罢休，她一周又一周地训练，每天只睡一小会儿，尽管她也无法保证这样做会带来什么样的结果。她训练的是自己最为虚弱的功能——将许多符号相互联系在一起的功能，而不是练习代偿功能。其中一项练习是，她在成百上千张卡片上面，画上了显示不同时间的钟面图样，她要一张张把上面的时间读出来。她让乔舒亚在这些卡片后面写出了相应的准确时间。训练中每次都把这些卡片重新搅乱，这样她就记不住答案了。她随手拿起一张，试着说出上面的时间，核对答案，接着又尽自己最快的速度，看下一张卡片。当说不出正确答案的时候，她就找来真的闹钟，在上面花上好几个小时，慢慢地拨动着闹钟上的指针，设法弄出个究竟来，为什么在2:45的时候，时针是指在接近三点的四分之三处。当她终于开始能弄明白这些答案时，她又再添上秒针，以及六十分之一秒的指针来训练自己。经过好几个星期魔鬼般地训练，终于，她不仅能够比正常人更快地读出钟表上的时间，同时她也发现自己关联各种符号的困难状况也有所好转，并且她首次开始能掌握语法、数学和逻辑概念了。最重要的是，她可以在别人说话时就领会话语的意思了。她生平第一次生活在实时之中了。第一部分 第二章 让自己有个健全的大脑（6）继续在初次成就的基础上乘胜前进，她又为自己其他的官能缺陷设计了练习——比如缺乏空间方位感，难于感觉到自己肢体在空间中的位置，以及她的视觉缺陷——通过训练都使它们达到了正常的水平。芭芭拉和乔舒亚·科恩结了婚，1980年，他们在多伦多开办了亚洛斯密斯学校。夫妻俩共同研究，芭芭拉每天管理校务并且继续开发大脑训练。最终他们分开了，乔舒亚在2000年去世了。因为当时很少有人知道并接受神经塑性这一说法，也很少有人相信也许大脑可以像肌肉一样接受训练，所以当时不存在这样一个环境，一个能够理解芭芭拉的研究的背景环境。她被一些人批评，他们认为做出这样的主张——学习障碍患者可以接受治疗这一点——不能得到证实。但是她并没有因这种不确定性而吓倒，她继续为那些有学习障碍者通常最虚弱的大脑区域及其官能设计相应的练习。在高科技的脑部扫描还没有出现的那些年头里，她根据卢利亚的著作来理解大脑区域通常处理哪些相应的心智功能。卢利亚通过给像查泽茨基这样的患者治病，形成了他自己的大脑图像。他仔细观察战士的受伤部位，并将这个部位与其丧失了的心智功能联系起来。芭芭拉发现学习障碍通常类似于卢利亚的病人中出现的思维缺陷，只不过病情较为缓和而已。申请到亚洛斯密斯学校接受训练的人——无论是小孩子还是成年人——都得经过四十个小时以上的检查，以此精确地确定哪些大脑功能比较薄弱，它们能否得到改善。检查后获准入学的学生，其中大部分都是正规学校不愿收的学生，他们安静地坐在各自的电脑前，用芭芭拉设计的练习来训练自己。另外一些学生，诊断出学习障碍症之外还患有注意力缺失症，他们在入学时还在服用利他林。当通过训练得到改善后，他们中的一些人停止了服用这类药物，因为他们的注意力障碍跟潜在的学习障碍症比起来，已经变成次要的问题了。在这个学校里，有些小孩入校之前像芭芭拉从前那样，看不懂钟表。训练之后已经能读出时间了，现在却在做这样的电脑练习，在几秒钟内读出复杂的、让人头皮发麻的，带有十个指针的时钟（这些指针不仅仅表示小时、分钟以及秒钟而且还表示其他的时间单位，比如日、月、年）。他们静静地坐在电脑旁，注意力高度集中，直到他们答对一定数量的题目后才有权进入下一个阶段。当他们大声地尖叫道“太好了！”的同时，电脑屏幕也会频频闪亮对他们表示祝贺。到训练结束时，他们所能读懂的时钟，远比任何一个“正常”人所能读懂的要更加复杂。在其他的桌子旁，孩子们正在学习乌尔都语和波斯语字母，以此来强化他们的视觉记忆力。他们并不熟悉这些字母的形状，这些学生通过学习迅速地分辨出这些不同形状的字母，从而达到训练大脑的目的。还有一些小孩，左眼戴上了眼罩，样子挺像小海盗，他们用钢笔非常用心地描绘错综复杂的直线、曲线以及汉字。戴上眼罩的作用是强迫视觉输入到右眼，然后再传输到大脑有缺陷的那一侧。这些小孩不光是学会了更好地书写。他们当中大多数人刚来的时候就有三个相互关联的毛病：不能平稳流畅地说话、书写不整齐以及阅读障碍。芭芭拉，在卢利亚的基础上，进一步认为这三个相关联的困难是由大脑的某个区域功能弱化引起的，而当我们在执行这些任务时，这个功能正常情况下是能帮助我们对许多运动进行协调和组织的。第一部分 第二章 让自己有个健全的大脑（7）当我们说话的时候，大脑将一系列的符号——我们思考时所用的字母和单词——转换成了由舌头和嘴唇肌肉之间产生的一系列动作。芭芭拉同样相信卢利亚的观点，认为能将这些运动联结在一起的大脑部位位于大脑左侧运动前区皮质。我去考察了这个学校里的一些大脑功能有缺陷的学生。有一个患这种病的男孩饱受挫败，因为他的思维快过他可以将它们转变成语言的速度，并且他又经常遗漏大量的信息，难于找到合适的词来表达，甚至词不达意。他是一个非常爱交际的人，但是无法表达自己的思想，所以大部分时间他都只好保持沉默。在班上被点名回答一个问题的时候，他通常知道答案，但却得痛苦地花上很长的时间才能表达出来，他表现得比他实际的智力情况要更笨，于是他也就怀疑起自己来了。当我们写东西的时候，大脑将这些字——都是符号——转换成了手和手指的运动。而同样是这个男孩，他写字的时候，哆嗦得厉害，是因为他的这种将符号转变成运动的处理能力很容易超负荷，因此他不得不用一个个分开的，小幅度的动作，而不是长时间的、流畅的动作来书写。尽管已经教了手书体，但他更喜欢印刷体（作为成年人，有这个问题的话，通常能够一眼看出来，因为他们更喜欢写印刷体或者是打字。当我们写印刷体的时候，我们把各个字分开，只需稍微地动一下笔，费一点点脑力就可以了。写手写体时，每一次得写好几个字母，而且大脑必须处理更复杂的运动。）对这个男孩来说，写字是件非常痛苦的事儿，因为每次考试，他明明知道正确答案，但又写得太慢了，以致他无法把它们全部写下来。或者是他本来想起了一个词儿、一个字母，或者一个数字时，但一落笔就又错了。患这种病的小孩经常被批评做事粗枝大叶，但事实上是他们超负荷的大脑造成了错误的书写动作。有这种缺陷的学生同样也有阅读毛病。我们正常人阅读的时候，大脑读入一个句子的某一部分之后，接着就指挥眼睛在这个页面上移动一段合适的距离，以读入这个句子的下一部分，要求眼睛进行连续不断的精确地位移。这个男孩读得很慢，因为他老是跳读，一会儿就忘了读到哪儿了，于是就无法专心致志地读下去。这样阅读累得他要命，对他来说，简直是痛苦的折磨。考试时，他常常连题目都看错了，当他试着去检查答案时，他又会把整段整段的内容给看漏掉。在亚洛斯密斯学校,这个男孩的大脑训练中包括了描绘复杂线条这样一个练习，来刺激他衰弱的运动前区的神经元。芭芭拉已经发现了描线练习能提高小孩的三个方面的能力——说话、写字和阅读。等到这个男孩毕业的时候，他的阅读能力已经超过他所在年级的水平，并且首次感觉到了阅读的快乐。他也能自如的说出更长、更完整的句子了，而且书写能力也提高了。在这个学校，有些学生通过听CD音乐和背诗的方法来提高他们微弱的听觉记忆。这样的孩子经常忘记大人交待他们要做的事情，从而被别人认为是没有责任感、或者是懒惰，而事实上是他们大脑有这方面的缺陷。普通人一般可以记住七个不相关联的事项（比如七个数字的电话号码），而这些患者却只能记住两到三个。有些人会自动做些笔记，因此他们就不会忘记了。有些更为严重的病例，他们无法从头到尾记住一首歌，大脑超负荷得这样厉害，以至于他们只能哼哼调子。有些学生不仅仅是很难记住自己说过的话，而且他们自己想了什么也会忘记，因为他们运用语言思考太慢了。这种缺陷可以通过机械式记忆的训练来进行医治。芭芭拉也为那些因为理解非语言提示的大脑功能弱化，而拙于交际的孩子开发了相应的大脑医疗训练。也为那些大脑额叶有缺陷的人，容易冲动的人，或者在设计方案、制定策略、分类检索、形成目标以及坚持目标方面有困难的人，开发了其他一些训练。他们通常表现出邋遢随意、心情浮躁，也不会从所犯错误中吸取教训。芭芭拉认为许多被别人称为“歇斯底里的”或是“反社会的”的人在这个脑区都有缺陷。这些大脑练习是能改变一生的。一位美国的毕业生告诉我，他入校时已是十三岁了，当时他的数学和阅读技巧一直停留在三年级水平。在图福特斯大学接受神经心理学测试以后，他被告知不会有什么改善了。于是他的母亲就把他先后送到10所不同的残疾人学校学习，但不管哪一所学校都没对他起到什么作用。在亚洛斯密斯学校练了3年之后，他无论是阅读还是数学都已经达到了十年级水平。现在他已经大学毕业了，而且在从事风险投资行业的工作。另外一个学生，来到亚洛斯密斯学校时，他已经十六岁了，可阅读能力只有一年级的水平。为此，他的父母（都是教师）让他试遍了当时标准的代偿疗法。在亚洛斯密斯学校经过14个月的训练，他的阅读水平就提高到了七级水平。我们每个人都多多少少有一些大脑功能比较衰弱，所以，这样的基于神经塑性的方法，有着巨大的潜力，几乎可以帮助我们每一个人。第一部分 第三章 重塑大脑（1）——神经塑性疗法对孤独症的治疗迈克尔·墨桑尼治推动了几十项神经塑性发明和革新的问世，我正在往加州桑塔罗莎的路上去寻访他。他的名字常常被其他神经塑性学家所津津乐道、备受称赞，但要想找到他，和他见上一面，却真是难上加难。发现他会参加在德克萨斯州举行的一个会议之后，我去了那里，直到在他身边坐定，他才终于安排我们在旧金山谈一次。“用这个E-mail地址和我联系吧。”他说。“要是你又不回呢？”“你耐心等等吧。”临行前最后一刻，他又把会面地点改在了桑塔罗莎他的别墅里。墨桑尼治是值得我们去寻访的人。爱尔兰神经科学家伊恩·罗伯逊曾经撰文称他为“在大脑塑性方面，居全世界领先地位的研究者。”墨桑尼治的专业是通过重塑大脑来促进人们思考和感知的能力。通过对大脑特定处理区域，就是所谓大脑图谱的训练，来让人们做更多的脑力工作。他还曾用丰富翔实的科学事实，或许比其他任何科学家都更多地展示了我们大脑处理区域是怎样发生改变的。在20世纪60年代，正是墨桑尼治开始在大脑上使用微电极的时候，有两位也曾和蒙特卡索尔在约翰霍普金斯大学一道工作过的科学家，发现了幼兽的大脑是可塑的。大卫·胡贝尔和托尔斯坦·威尔塞尔为了研究视觉是怎样被大脑处理的，当时正对视觉皮质进行微定位。他们将电极插入小猫的视觉皮质，发现视觉皮质的不同部分分别处理直线、方向和可见物体的位移。他们还发现了视觉存在一个“关键期”，出生后的第三周至第八周，新生猫的大脑如果要正常发育，这时就必须让它接受视觉刺激。在关键期试验中，胡贝尔和威尔塞尔将一只处于关键期的小猫一只眼睛缝合了，这样这只眼睛就接受不到任何视觉刺激。当他们打开这只缝合的眼睛之后，发现大脑图谱中，正常情况下是处理那只闭合的眼睛所传来的输入信号的视觉区域，没有发育，这样就让小猫的那只眼睛终生瞎掉了。很清楚，处于关键期的小猫的大脑是可塑的，它们的结构完全是由经验所塑造成形的。当胡贝尔和威尔塞尔对那只瞎眼小猫的大脑图谱进行观察时，却又取得了一个关于神经塑性出人意料的发现。和小猫缝合的那只眼睛相对应的脑区，尽管因那只眼睛缝合被剥夺了本应由其送来的输入信号，但那个脑区却并没有闲着。它又开始处理那只张开眼睛输入的视觉信号，似乎大脑不想浪费任何“皮质地产”并且找到方法自我重接了——关键期中大脑具有可塑性的又一个体现。因为这项研究胡贝尔和威尔塞尔荣获了诺贝尔奖。可是，尽管他们发现了婴幼期的神经塑性，他们仍然是定位论者，捍卫成人的大脑在关键期结束时就闭合了，并在固定的位置执行相应的功能这样的观念。关键期是20世纪下半叶生物学中最为著名的发现之一。科学家们不久就指出其他的大脑系统要发育也需要外部环境的刺激。另外，似乎每一神经系统都有不同的关键期，或者说时间窗口，在这期间它对环境特别敏感，特别具有可塑性，并且在这期间，它会得到迅速而长足的发育。比如说，语言技能的发展，就有一个从婴幼期开始到十八岁或青春期为止的关键期。这个关键期结束后，人们学习第二语言而不带口音是很难做到的。事实上，关键期后学会的第二语言和母语并非是在同一个大脑区域中得到处理的。第一部分 第三章 重塑大脑（2）关键期这个观念也被借去解释行为学家康拉德·洛伦兹的观测。他发现小鹅在孵出后，只要和一个人接触短短的一段时间，比方说出生后15个小时到3天时间，那么这些小鹅以后就终生只会跟着这个人，而不会跟它们的母亲。为了证明这一点，他被小鹅天天粘着，他走到哪儿，小鹅们也跟到哪儿。他把这个过程称为“铭记”。事实上，这种关键期的心理学版本又回到了弗洛伊德那里，他指出我们经历的发展性阶段都是些短暂的时间窗口，在这些阶段里我们必须具有特定的经验来保证我们健康成长；这些阶段是形成性的，他说，塑造了我们今后的人生。关键期塑性改变了医疗实践。因为胡贝尔和威尔塞尔的发现，天生白内障的孩子不再面临失明。现在，这些孩子在幼儿期内就被送去做矫正外科手术，以便在他们的关键期内，他们的大脑能够获取形成关键连接所必需的光线。微电极探测试验表明，可塑性是儿童期一个无可辩驳的事实，同时也似乎表明，像儿童期一样，这种大脑的柔性时期也是短暂易逝的。墨桑尼治第一次接触到成人塑性可以说是偶然的。1968年，他读完博士之后，他又去威斯康星的麦迪逊跟克林顿·乌尔塞伊读博士后，乌尔塞伊是潘非尔德的朋友。乌尔塞伊让墨桑尼治指导两位神经外科医生，罗恩·保罗和赫伯特·古德曼博士。他们三人决定观察一下，当手上的一根周围神经切断并且开始再生时大脑里会有什么反应。知道神经系统分成两部分，这对我们来说是非常重要的。第一部分是中枢神经系统（大脑和脊髓），这是神经系统的指挥－控制中心，被认为是缺乏可塑性的。第二部分就是周围神经系统，负责从官能感受器中将信息传往脊髓和大脑中，又将大脑和脊髓发出的信息发给肌肉和腺体。周围神经系统长期以来大家都知道它是可塑的；比如手部的神经割断之后，它能自动“再生”或自我痊愈。每个神经元由三个组成部分。树突是接受从其他神经元输入信号的树状分支。这些树突深入到细胞体内；细胞体则维持着细胞的生命也承载着细胞的DNA。最后是轴突，它是一种长度不同的活的接线（大脑中的神经轴突极其细微，显微镜下才能观察到，而有一些通到双腿的神经轴突可以长达六英尺）。轴突常常被人比作电线，因为它们能以很快的速度（从2至200英里每小时不等），向邻近神经元的树突传送电脉冲。神经元能接受两类信号：刺激它的信号和抑制它的信号。如果一个神经元从其他神经元中接收到足够多的刺激信号，它就会发出自己的信号。当接收到足够多的抑制信号时，它也就不可能兴奋起来。轴突和相邻的树突并不接触。它们之间相隔的微小空间称为突触。一旦一个电信号到达轴突末端，它就引发一种称为神经递质的化学介质，传到突触中。这种化学介质溢流到相邻神经元的树突中，对它进行刺激或者抑制。当我们说到神经元自我“重接”时，意指在突触强化及增加，或者弱化及减少神经元间的连接数量时所出现的改变……当墨桑尼治还是个小男孩的时候，他妈妈的表姐，威斯康星大学研究院的一位老师，被选为当年全美的教师代表。在参加白宫举行的庆典之后，她到俄勒冈州的墨桑尼治家做客。第一部分 第三章 重塑大脑（3）“我妈妈，”他回忆说，“问了一个你也可能会在谈话中问到的愚蠢的问题：‘什么是你教学中最为重要的原则呢？’她表姐回答道，‘噢，学生一来的时候你就对他们进行测试，然后你找出什么人是值得教的。如果他们值得一教，你就关注他们，不要为那些不值得一教的同学浪费时间。’这就是她所说的。大家知道，以这样的或者那样的方式，这种观点也永远地反映在人们如何对待不同的孩子身上。设想神经资源是永久的、持续的、不能被提高、被改变的这种看法具有多么大的破坏力。”现在墨桑尼治注意到了在鲁特杰斯的鲍拉·塔拉尔的研究工作，塔拉尔开始分析为什么孩子学习阅读时会有麻烦。差不多5%-10%的学前儿童都有语言障碍，使得他们阅读、书写或者跟上听课都有困难。有时这些孩子被称为诵读困难者。宝宝们是通过练习辅音-元音组合开始说话的，通常嘟哝着“da，da，da”和“ba,ba,ba”。在许多语言中他们的儿语都包含了这样的组合。英语当中儿语通常是“mama”、“dada”、“peepee”，等等。塔拉尔的研究表明，有语言障碍的孩子会有听觉处理的问题，常见的辅音-元音组合说得太快，称为“言语的快速部分”。这些孩子在准确地听辨这些组合时有麻烦，因而就导致他们准确地复述这些组合也有麻烦。墨桑尼治认为这些孩子们的听觉皮质神经元兴奋得太慢了，所以他们不能分辨两个非常相似的声音，或者两个声音紧挨着出现的时候，他们不能确定哪个在先，哪个在后。通常他们听不清音节的开头部分或者音节内部的声音变化。正常情况下在处理完一个声音之后，神经元休息30毫秒，然后准备再次兴奋。80%有语言障碍的孩子要花上3倍的时间，所以他们就错过了大量的语言信息。当他们的神经—兴奋电码被校验时，信号就不清楚了。“这些信号是糊里糊涂地进来，糊里糊涂地出去，”墨桑尼治说。不正确的听力带来了他们所有的语言技能的滞后，所以他们在词汇、理解、言语、阅读和书写方面都比人家差。因为他们要花这么多的能量来对话语解码，他们就往往使用短句子来表达，这样就失去了练习长句子的机会。他们的语言处理更像小孩，或者说“滞后的”；他们仍然需要练习区分“da，da，da”和“ba，ba，ba”这样的音节。当塔拉尔一开始发现他们的问题时，她担心“这些孩子‘没治了’，而且没法做什么”来矫正他们的大脑的基本缺陷。但这是在她和墨桑尼治联手攻关之前的事了。1996年，墨桑尼治、鲍拉·塔拉尔、比尔·詹金斯，以及塔拉尔的一位同事心理学家史蒂夫·米勒组成了科学学习公司的核心，他们全身心地投入到利用塑性研究来帮助人们重接大脑的工作中去。