上周的《生命密码》,小编为大家讲了一个“没有大脑”的男孩的故事。来自英国的雪莉在例行产检的时候,发现自己的儿子诺亚患有“脊柱裂”。医生判断,诺亚会有严重的脑损伤,而且很可能无法幸存。而当他出生的时候,他的大脑只有正常值的2%。
但是不知什么原因,诺亚却顺利地活了下来,还健康地长到了3岁。他的家人也一直在孜孜不倦地开发着诺亚的大脑,确保他能充分利用仅有的部分。随后,更令人困惑的事情发生了,扫描结果显示,诺亚的大脑长大了,从2%长到了接近80%!这让很多医生和专家们都难以置信。
诺亚挑战了医学界的常识,这引导着科学家去探索,我们的大脑究竟是怎样工作的?越小的孩子,学起东西来会越快吗?本期《生命密码》,让我们和中科院生物物理研究所的赫荣乔教授一起,继续探讨大脑可塑性的问题。
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本期嘉宾信息
赫荣乔,教授,中国科学院生物物理研究所研究员。
格雷戈.斯科特,英国伦敦帝国理工学院神经病学临床研究员。
解开谜题的钥匙:分流器
诺亚的父母竭尽所能地引导、帮助他的大脑发育。雪莉认为,诺亚的大脑里其实还有一些空间,她希望有朝一日,它会被完全填满。雪莉、罗布、诺亚和他的姐姐斯蒂芬离开了他们在坎布里亚郡的家,前往伦敦,拜访人类神经学研究员斯科特博士,去一探诺亚大脑里的奥秘。
帝国理工学院的斯科特博士研究创伤对大脑的影响,已经有好几年了。他认为,诺亚的大脑之所以发生如此巨大的变化,有一个至关重要的原因,那就是减轻大脑压力的分流器。诺亚出生时,他的医生尼克尔森博士决定将一个分流器植入到诺亚的颅骨深处,以排出液体,这给诺亚大脑提供了空间,使他的大脑能够膨胀和生长。还有一部分大脑,也已经重新生长了到正常尺寸。
分流的效果是很好的。这种压力的释放,意味着大脑里的许多部分已经比早期的扫描得到了恢复。其实,诺亚还有更多部分的脑被液体所占据,比想象中的要多,但是已经有了很大的改善,而且斯科特博士认为它还将继续改善。
诺亚的案例让很多人想不明白,尽管大脑受到了非常严重的伤害,但它怎么还能获得如此巨大的成就呢?斯科特博士说,诺亚大脑最初的损伤来自于液体的压力,通常来说,这种液体通常会损坏他的大脑,而且是无法修复的。而大脑的膨胀还是不能解释,为什么他能够做到如此多的事情。
诺亚的非凡变化
带着未解之谜,诺亚和一家人又回到了坎布里亚郡。在家里,家人们昼夜不停地照顾着诺亚。诺亚需要定期去医院做检查,看看他脑子里的分流器是否仍在起作用。他有两只瘫痪的腿需要支撑,他也需要睡在父母的旁边,这样晚上父母可以帮他翻身,防止长褥疮。诺亚的爸爸罗布表示,诺亚虽然有这么多的坎坷经历,但他总是快乐的。如果他能应对一切,并保持开心快乐,那么每天都是崭新的一天。
随着时间的推移,诺亚也渐渐成长起来。斯科特博士说,他的大脑皮层的很多组织似乎有了显著改进,这就是支持他的记忆力和集中注意力等功能的原因。而诺亚的父母一直在做的大脑训练,正是他的大脑需要采取的一种刺激措施。
斯科特博士告诉我们,“可塑性”是神经科学真正令人兴奋的领域。大多数关于脑损伤影响的研究都是在成年人身上进行的,相反地,诺亚的案例告诉我们,我们应该更多地关注儿童,以及儿童的大脑是如何实现可塑性的——如果我们能深入了解它的恢复能力,那么也许可以改善成人和儿童的大脑损伤后的恢复情况。对于斯科特博士来说,诺亚是一个活生生的例子,可以向我们说明如何在大脑中形成新的通路,理解人类大脑中那些非凡的变化。
什么是“大脑可塑性”?
那么,斯科特博士所说的“大脑可塑性”具体应该怎么解释呢?赫荣乔教授告诉我们,大脑的可塑性包括两个方面:首先,从神经可塑性的角度来看,它指的是大脑神经元之间形成新的连接、新的功能的过程。而当大脑受到了损伤,连接受到了损害,神经元之间的这种通讯和信息加工就会切断,相关的大脑功能也会丧失。大脑可塑性还包括另外一个方面,那就是当脑受到了损伤之后,通过神经元的再连接,重新恢复功能的过程。
通俗地讲,我们如果把大脑想成一个很复杂的网络,而网络的某些地方断了,要怎样才能再连接呢?这个“可塑性”怎么才能产生呢?赫教授告诉我们,如果大脑受到损伤,越小的孩子恢复的可能性越大,可塑性越强。相反地,越是成年人或者年龄更大的老年人,脑损伤的恢复和他的可塑性越会显著地降低。
那么,有哪些例子能体现我们大脑神奇的可塑性呢?赫教授说,这样的例子有很多,比如“学习记忆”也算是可塑性的一种。不会攀岩的人学会攀岩,不会游泳的人学会游泳,都可以看成可塑性的表现。又比如我们本来不认识的新单词,可以通过背诵,在大脑里形成新的连接、形成一个环路,就记在脑子里不会忘记了。这也是大脑可塑性的表现。
但是,赫教授也向我们强调,如果成年人的脊髓受到损伤,就很难恢复了。目前脊髓的损伤与修复的相关问题,还是一个世界难题。而诺亚的大脑恢复显著,与他的父母给他的大脑不断的后天锻炼是分不开的。他的大脑的可塑性,不仅仅是一个学习记忆过程,还有脑的重新构建的过程。诺亚的奇迹,与有很多非常有能力的医生的参与,还有家人的呕心沥血、精心地呵护和耐心训练是分不开的。
本期结语
听了赫教授的解释,小编才知道,很多人说孩子越小的时候学东西越快,原来真的是有一定道理的!因为孩子越小的时候,脑的可塑性就越强,而诺亚的奇迹就是强有力的医学证据。下期《生命密码》,小编将继续为大家讲述诺亚的故事,看看他将如何面对新的挑战。不要走开哦~
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