作者:鬼谷藏龍
編輯:小柒
世界上的基礎(chǔ)科學(xué)研究大概可以分為兩種——
一種是:“這種事居然都能被證明!”,
另一種是:“這種事兒也要去證明?”
前者多見(jiàn)于諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)現(xiàn)場(chǎng),
后者 多見(jiàn)于“抗戰(zhàn)數(shù)年”的老博士日常。
有些理論在業(yè)內(nèi)大咖們看來(lái)雖然已成共識(shí),但還沒(méi)有經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證。要說(shuō)原因,有些是大家覺(jué)得“多此一舉”而自動(dòng)忽略,還有些就屬于“心想證明但力不能及”了。
而今天的故事主角——來(lái)自加拿大的腦神經(jīng)研究者們,算是驗(yàn)證了一項(xiàng)看上去“多此一舉”又曾經(jīng)“力不能及”的理論。
他們研究的方向是記憶,這個(gè)領(lǐng)域?qū)τ谕庑腥藖?lái)說(shuō)多少有些神秘。但其實(shí)在幾十年前,從研究記憶的先驅(qū) 艾瑞克·坎德?tīng)? (Eric Richard Kandel,2000年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者)開(kāi)始,人們就陸續(xù)發(fā)現(xiàn),其實(shí)記憶本質(zhì)上就是一系列神經(jīng)連接的重組。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),所謂的 記憶,就是一些外界信息促使你腦子里的很多神經(jīng)連接被強(qiáng)化或削弱 ,從而讓這些信息“印刻”在你的腦中。比如說(shuō),在學(xué)騎自行車(chē)的時(shí)候,跟手腳感覺(jué)運(yùn)動(dòng)及平衡感相關(guān)的腦區(qū)間的連接會(huì)被強(qiáng)化,讓你反應(yīng)更迅速;同時(shí),一些與之無(wú)關(guān)的連接則被減弱免得產(chǎn)生干擾(有些人學(xué)會(huì)騎自行車(chē)以后突然騎電動(dòng)車(chē)就會(huì)變得很別扭,就是因?yàn)樯窠?jīng)被“修剪”成了專門(mén)應(yīng)對(duì)騎自行車(chē)的模式)。
這里所說(shuō)的記憶很寬泛——任何能“學(xué)”到的東西都在其范疇之中,除了具體的一些你能說(shuō)出來(lái)的經(jīng)歷,記憶也包括一些更加“形而上”的東西,比如學(xué)繪畫(huà)創(chuàng)作帶來(lái)的“靈感”,學(xué)習(xí)外語(yǔ)產(chǎn)生的“語(yǔ)感”,創(chuàng)傷后對(duì)某些事物產(chǎn)生的莫名恐懼等等,都是 腦神經(jīng)連接被改變 的結(jié)果。
明白了這些,再來(lái)理解“學(xué)樂(lè)器可以改變某些腦神經(jīng)連接”也就沒(méi)什么難度了吧(聽(tīng)上去就像“這種事兒也要去證明”的理論了……)。不過(guò)話雖如此,類(lèi)似 “拉大提琴是否能夠改變腦神經(jīng)連接”這樣的研究長(zhǎng)久以來(lái)都還沒(méi)人做過(guò),真實(shí)的結(jié)果究竟如何也還不為人知。
說(shuō)到這兒你也許會(huì)問(wèn),這實(shí)驗(yàn)聽(tīng)上去似乎也不復(fù)雜啊,為啥一直沒(méi)人做呢?
原因其實(shí)也很簡(jiǎn)單——提琴太大沒(méi)法操作。
要研究學(xué)習(xí)某種樂(lè)器對(duì)腦神經(jīng)的影響,首先不能拿傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物測(cè)試(因?yàn)橹挥腥祟?lèi)會(huì)學(xué)習(xí)樂(lè)器這么復(fù)雜的東西),找人來(lái)幫忙做試驗(yàn)吧,又不能像小鼠那樣隨便把人家腦袋切開(kāi)……因此,只能采用一些類(lèi)似核磁共振的無(wú)創(chuàng)手段來(lái)來(lái)觀察特定的腦部變化了。
所以關(guān)鍵問(wèn)題來(lái)了,核磁共振儀里的空間其實(shí)比較小,也就勉強(qiáng)夠一個(gè)人躺進(jìn)去,想要再塞一把樂(lè)器進(jìn)去(尤其是大提琴這樣的重量級(jí)選手),同時(shí)還要能演奏,實(shí)在是勉為其難。可能這也是幾十年來(lái)沒(méi)人做這個(gè)課題的原因了。
而這次的研究者們,另辟蹊徑解決了這一難題——提琴太大了是吧,那給它改小點(diǎn)不就得了?于是,他們開(kāi)動(dòng)腦筋,找來(lái)能工巧匠專門(mén)制作了一款瘦身版“大提琴”,還給它起了高大上的名字—— “ 核磁共振專用大提琴 (MRI-compatible cello)”。這么一來(lái),不就可以讓被試者們“輕松地”躺在核磁共振儀里練琴了!
(這種瘦身的“大提琴”就長(zhǎng)這個(gè)樣子,使用方法看圖體會(huì)。圖片來(lái)源:參考文獻(xiàn)[1])
接下來(lái),研究團(tuán)隊(duì)讓13個(gè)志愿者躺在核磁共振儀里練習(xí)“大提琴”,同時(shí)記錄他們的練習(xí)情況及腦部的神經(jīng)連接變化。經(jīng)過(guò)幾周的研究(折騰)后,研究者得出結(jié)論: 學(xué)習(xí)彈奏樂(lè)器會(huì)改變?nèi)寺?tīng)覺(jué)皮層(負(fù)責(zé)解析聲音),一部分運(yùn)動(dòng)皮層(主要是跟手部運(yùn)動(dòng)相關(guān)的區(qū)域)和頂上小葉(和手部的感覺(jué)有關(guān))這幾個(gè)腦區(qū)之間的連接。
唔,好像真的是不出所料呢。
不管怎么說(shuō),這項(xiàng)研究從邏輯到舉證都非常嚴(yán)謹(jǐn)。有時(shí)候,那些看上去“多此一舉”的理論也還是需要不斷驗(yàn)證。畢竟,科學(xué)界中存在著無(wú)數(shù)意外,證據(jù)確鑿之前,誰(shuí)也無(wú)法保證那些“理所當(dāng)然”的想法就肯定正確。
作者名片
排版:小爽
題圖來(lái)源:Pixabay
參考文獻(xiàn):
1. PENHUNE, Virginia, et al. Neural network retuning and neuralpredictors of learning success associated with cello training. Proceedingsof the National Academy of Sciences, 2018, 201721414.