大脑会改变吗：用研究解读神经可塑性、大脑训练应用与肠-脑轴

本文是帮助理解科学概念的一般信息。如果担心情绪低落或记忆力下降，请先咨询医生，再考虑饮食或应用程序。

关于大脑的说法为什么容易被夸大

脑科学确实在快速发展，也正因为如此，动物实验或小规模研究的结果很容易被转化为”这样做就能改变大脑”的承诺。下面把三个热门主题分为已确认的和尚不清楚的来看。

神经可塑性：大脑终生都在变，只是很慢

神经可塑性是指大脑的连接和结构会随经验而改变的特性。赫布（Hebb, 1949）提出”一起激活的神经元连接会增强”的原理，后来的研究支持了这一点。

• 伦敦出租车司机记忆复杂路网的时间越长，海马体后部就越大（Maguire et al., 2000）。
• 学习三个月抛接杂耍的人，视觉运动相关区域的灰质增加，停止练习后又缩小了（Draganski et al., 2004）。

局限也很明确。这些变化来自长期重复，停止练习后也可能回退。成年人海马体是否会产生新神经元仍有争议：2018 年同一年里，既有研究认为”几乎不会产生”（Sorrells et al., 2018），也有研究认为”一直持续到老年”（Boldrini et al., 2018）。“只要下定决心就能很快重塑大脑”是夸大的说法。

每天 10 分钟大脑训练：只有练过的任务会进步

大脑训练应用宣称能提升记忆力和专注力。研究结果大体如下。

• 在 1.1 万多人进行 6 周在线大脑训练的实验中，练过的任务得分提高了，但没有迁移到其他认知能力（Owen et al., 2010）。
• 西蒙斯等人（Simons et al., 2016）综述相关研究后得出结论：训练只能改善练过的任务及非常相似的任务，缺乏提升日常认知能力的证据。

相反，也有证据相对扎实的方法。坚持一年有氧运动的老年人，海马体体积增加约 2%，记忆力也略有改善（Erickson et al., 2011）。大脑游戏可以当作娱乐，同时也要照顾好运动、睡眠和学习新事物。注意力为何会分散，可参阅注意与记忆的局限一文。

肠-脑轴：肠道与大脑会对话，但不是”直觉的依据”

肠道与大脑通过迷走神经、激素、免疫信号以及肠道微生物产生的物质相互影响。克赖恩等人（Cryan et al., 2019）全面梳理了这一肠-脑轴研究。

• 比利时的大型队列研究发现，抑郁症患者体内某些肠道细菌（如粪球菌属）较少（Valles-Colomer et al., 2019）。但这只是相关关系，是原因还是结果尚不清楚。
• 在一项小型随机试验中，接受 12 周地中海式饮食指导的抑郁症患者症状改善更多（Jacka et al., 2017）。由于规模小，还需要更大的研究。

也有常被夸大的地方。“90% 的血清素在肠道中产生”这句话没错，但肠道血清素不会穿过血脑屏障进入大脑。另外，“肠道直觉（gut feeling）“只是比喻，没有证据表明肠道微生物会产生直觉。

发呆的大脑：默认模式网络

赖希勒等人（Raichle et al., 2001）发现，人在不做任务、处于休息状态时，反而有一组会一起活跃起来的脑区，并称之为默认模式网络（DMN）。回忆过去、想象未来、揣摩他人心思时，主要会用到它。

• 与创造力的关系：有研究表明，当 DMN 与负责专注的执行控制网络相互协同时，创造性想法最容易出现（Beaty et al., 2016）。也就是说，光靠发呆并不会产生创造力。
• 暂时离开的效果：把难题放下、去做一件简单的其他事情的人，回到原来的问题时提出了更多想法（Baird et al., 2012）。
• 需要注意：人清醒时将近一半的时间心思都不在眼前，而这时人们普遍报告自己不那么快乐（Killingsworth & Gilbert, 2010）。休息式的放空与陷入担忧的走神需要区分开来。

一览总结

主题	研究已确认的	被夸大的部分
神经可塑性	长期重复会改变结构	”很快就能重塑”
大脑训练	只有练过的任务会进步	”每天 10 分钟就能变聪明”
运动	对海马体体积和记忆有小幅效果	—
肠-脑轴	肠道与大脑互相传递信号	”肠道血清素决定心情”、“肠道产生直觉”
默认模式网络	休息时活跃的网络，创造力来自与控制网络的协作	”一发呆创造力就爆发”

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参考文献

• Hebb, D. O. (1949). The Organization of Behavior. Wiley.
• Maguire, E. A., et al. (2000). Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers. PNAS, 97(8), 4398–4403.
• Draganski, B., et al. (2004). Neuroplasticity: Changes in grey matter induced by training. Nature, 427(6972), 311–312.
• Sorrells, S. F., et al. (2018). Human hippocampal neurogenesis drops sharply in children to undetectable levels in adults. Nature, 555(7696), 377–381.
• Boldrini, M., et al. (2018). Human hippocampal neurogenesis persists throughout aging. Cell Stem Cell, 22(4), 589–599.
• Owen, A. M., et al. (2010). Putting brain training to the test. Nature, 465(7299), 775–778.
• Simons, D. J., et al. (2016). Do “brain-training” programs work? Psychological Science in the Public Interest, 17(3), 103–186.
• Erickson, K. I., et al. (2011). Exercise training increases size of hippocampus and improves memory. PNAS, 108(7), 3017–3022.
• Cryan, J. F., et al. (2019). The microbiota-gut-brain axis. Physiological Reviews, 99(4), 1877–2013.
• Valles-Colomer, M., et al. (2019). The neuroactive potential of the human gut microbiota in quality of life and depression. Nature Microbiology, 4(4), 623–632.
• Jacka, F. N., et al. (2017). A randomised controlled trial of dietary improvement for adults with major depression (the ‘SMILES’ trial). BMC Medicine, 15(1), 23.
• Raichle, M. E., et al. (2001). A default mode of brain function. PNAS, 98(2), 676–682.
• Beaty, R. E., Benedek, M., Silvia, P. J., & Schacter, D. L. (2016). Creative cognition and brain network dynamics. Trends in Cognitive Sciences, 20(2), 87–95.
• Baird, B., et al. (2012). Inspired by distraction: Mind wandering facilitates creative incubation. Psychological Science, 23(10), 1117–1122.
• Killingsworth, M. A., & Gilbert, D. T. (2010). A wandering mind is an unhappy mind. Science, 330(6006), 932.