爱因斯坦的大脑究竟有何不同，神经科学家告诉你答案
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“……我们发现大脑的神经网络不是固定的，神经细胞之间的交流能够受到神经递质分子调控。……”——埃里克·坎德尔在2000年诺贝尔奖颁奖典礼上的讲话
从爱因斯坦的大脑谈起
作为人类有史以来最伟大的科学家之一，阿尔伯特·爱因斯坦对科学的贡献可谓前无古人，尤其是他提出的狭义相对论和广义相对论，更是彻底打翻了人们对时间、空间和物质之间既定的概念，爱因斯坦也凭借其对物理的杰出贡献，让自己成了天才的代名词。
和其他许多天才科学家不同的是，爱因斯坦并不是生来就那么聪明，还处处落后别人一头，16岁的时候，因为基本常识考试没有通过，爱因斯坦成功落榜，第二次高考的时候，他才考上心目中的苏黎世联邦理工学院，1900年毕业的时候，爱因斯坦的平均成绩为4.91分，最高成绩为6分。
毕业之后爱因斯坦在专利局工作，有妻子有孩子，拿着每年3500瑞士法郎的工资，过着普通人的生活，丝毫没有成为天才的迹象。
一直到1905年，爱因斯坦在《物理学纪实》主刊上连续发表了5篇文章，而且全都是各个学科之间的边缘领域的难题。
第一篇《关于光的产生和转变的一个启发性观点》
第二篇《分子尺度的新测定》
第三篇《根据分子运动论研究静止液体中悬浮微粒的运动》
第四篇《论动体的电动力学》
第五篇《物体惯性和能力的关系》
其中第四篇奠定了狭义相对论的基石，第五篇则被认为是量子力学的起点，同时提出了物理学最著名的方程式E=mc²。
这五篇极具分量的论文一经发表就引起了科学界巨大的反响，1908年，爱因斯坦在伯尔尼大学获得了一个教学职位，并受邀开办了大量的讲座，1915年广义相对论的完成，爱因斯坦一跃成为了科学界及媒体的宠儿。
爱因斯坦的广义相对论和狭义相对论中提出的对时间、空间和物质的概念，直到今天依然是从事高速运动研究的人们不可或缺的工具。
爱因斯坦的科学成就让全世界所有的科学家都惊叹不已，大家都很好奇好奇，究竟是什么样的大脑能，能够提出狭义相对论和广义相对论这样超前的理论？带着这样的疑问，美国病理学家托马斯·哈维做出了一件疯狂的事，他在爱因斯坦死后将他的大脑切割并做成了200多个标本，希望能从中找到些许线索：
“所谓的神经胶质细胞的数量应该比较高，颅顶下缘的周长应该比一般人大；另外，某条沟纹的形状应该比较独特……”摘自《追寻记忆的痕迹》
这样的结论也就只能哄一哄外行，在脑科专家看来，以此来说明爱因斯坦的大脑比一般人更加独特是没有依据的，爱因斯坦的大脑与一般人的相比只有非常细微的差异，但正是这些细微的差异让他直到老年都依然能够保持非常活跃的思维活动，而一般人到这个年级通常已经饱受因年龄增长而带来的失忆了。
那么，这个细微差异到底是什么呢？
我们从《追寻记忆的痕迹》这本书中或许能找到答案。
《追寻记忆的痕迹》的作者是埃里克·坎德尔，2000年获得诺贝尔生理学或医学奖获得者，《追寻记忆的痕迹》既是他的自传，也是一部心智科学的学术史。
学习能让人变得更加聪明
爱因斯坦虽然小的时候不是很聪明，甚至曾被家里女佣称为“小傻瓜”，但爱因斯坦却具有成为一名杰出的科学家所必须的潜质，那就是保持对万物的好奇，并且极其善于思考。据爱因斯坦的叔叔雅克布说，还是小学生的爱因斯坦就能将拉斯定理研究三个星期，并且完全凭自己的力量给出了正确的证明。
那么，学习真的能让我们变得更加聪明吗？
为了考察新信息如何进入记忆，德国哲学家赫尔曼·艾宾浩斯曾做过一个实验：
让实验对象学习一些人为创造的无意义单词，这样的单词艾宾浩斯共编制了大约两千个，然后将每个词写在一张单独的纸片上，再打乱这些纸片，随机抽取一些构成单词列表，每张列表包含7-36个数量不等的无意义单词，然后以每分钟50个单词的速度依次大声朗读，让实验对象记忆这些单词。
实验结束后，艾宾浩斯通过实验对象的记忆情况，总结出了两条记忆原理。
- 记忆是循序渐进的，也就是熟能生巧。重复训练的次数与第二天还记得的信息量之间存在线性关系。
- 一张有6-7个条目的列表只需要呈现一次就能够习得并保持，更长的列表则需要反复呈现。
如此实验还没有完，他还根据自己的学习情况绘制了一条遗忘曲线，他发现，遗忘至少包括两个阶段：
- 在学完后第一个小时记忆迅速减退，
- 接着在大约一个月时间里则是缓慢减退。
赫尔曼·艾宾浩斯的遗忘曲线
根据艾宾浩斯的遗忘两阶段理论，威廉·詹姆斯在1890年总结到：记忆必然包括两个不同过程，即短时记忆和长时记忆。
短时记忆和长时记忆的机制并不相同，短时记忆来自功能性变化，可以持续数分钟，不断重复短时记忆之后会合成一种新的蛋白质，这种新的蛋白质能够对短时记忆进行巩固，进而转化成长时记忆。
这其中包括2个原理：
- 蛋白激酶A激活了一种称作CREB的调控蛋白，通过与环腺苷酸反应元件结合，导致了基因表达，从而合成新的突触生长所需要的蛋白质。
- 新突触的生长和维持让记忆得以持续。
既然长时记忆能能成新的突触，那么通过学习引发我们大脑深刻的结构性变化就成为可能。
“心理活动促进了原生质细胞与细胞器以及大脑相应部位用到的神经侧支更快的发育。就这样，细胞群组间原有的连接能够通过终端分枝的增强得到强化。……但原有的连接也能通过新侧支的形成得到强化和……扩展。”——卡哈尔，摘自《追寻记忆的痕迹》
为了证明这一点，德国康斯坦茨大学的托马斯·艾伯特曾做过一项实验：
他通过比较小提琴家、大提琴家和非音乐家的大脑图像发现，弦乐演奏者的左手手指的大脑表征比非弦乐演奏者大五倍之多，此外，13岁前就开始演奏乐器的音乐家的左手手指表征要比13岁后才开始演奏乐器耳朵音乐家大。
这就说明，人脑中突触的数量会随着学习而变化，也就是说学习能够令神经元细胞上长出新的突触。
注意力是可以训练的
对爱因斯坦的故事，网上流传最多的就是他不够聪明，学习很差，却通过努力获得了非凡的成就。其实，爱因斯坦小的时候确是没有体现出他天才的一面，但说爱因斯坦学习不好则完完全全是一个伪命题。
事实是，学生时期的爱因斯坦除了体育以外，所有其他课程的成绩都很好，尤其是数学。不仅如此，爱因斯坦还十分喜爱看书，并且注意力十分集中，即使家里闹哄哄的乱成一团，也丝毫不分心，是思考起数学问题更是好像入定一般。
对于爱因斯坦看书时的专注，他的第二任妻子爱尔莎曾这样说：
“在他身上，灵魂和躯壳发生分离，有点儿像圣徒那样心醉神迷的状态，……不管是发出震耳欲聋的噪音，爱是在难堪的寂静中将所有目光集中到他的身上，他也依然充耳不闻，视而不见。”
- ①注意是有意识的过程
威廉·詹姆斯在《心理学原理》中认为，人类的注意是在大脑皮层中发起的，并且是一个有意识的过程。
我们每天接收到的信息非常多，但并不是所有的信息都会被我们注意到，这是因为我们的大脑只会焦距于特定的感觉信息，也就是说我们感兴趣的那部分。
“每个人都知道什么是注意。它在若干同时发生的可能对象或一连串的思维中，选择其中一个以清晰生动的形式占据我们的心智。它的本质是集中焦点、聚精会神。它意味着为了有效地处理一些对象而撇开另外一些对象。”——摘自《追寻记忆的痕迹》
威廉·詹姆斯将记忆分成两种类型，即不随意的注意和随意的注意。
不随意的注意在内隐（无意识）记忆中表现的尤其明显，比如，我们会被不由自主的被大的、运动的东西或鲜血吸引，是一种无意识行为；而随意注意则主要表现在外显（有意识）记忆中，和内隐注意不同的是，外显记忆是一个有意识的过程。
- ② 多巴胺是记忆固化的关键
根据迈克尔·戈德伯格和罗伯特·伍兹的研究发现，注意力机制就是大脑皮层激活并释放多巴胺的那些细胞，接着多巴胺在海马体中的调节活动，其全过程如下：
- 在内隐（无意识）记忆中，一个外部刺激自动触发了动物体内的血清素，血清素激活了CREB基因，产生了长时记忆。
- 在外显（有意识）记忆中，大脑皮层激活并释放了凸显性信号多巴胺，进而引起动物投入注意，并通过调节海马体中的活动，导致长时记忆储存。
这就说，注意会触发海马体中多巴胺的释放，进而引起CREB介导的不断自行复制，外显记忆就会得到固化。
- ③记忆是可以训练的
看到这可能有的人会问了，那我的记忆力天生不好怎么办？别着急，大脑记忆机制的原理告诉我们，记忆是可以通过训练而得到加强的。
埃里克·坎德尔曾做过一项老鼠实验：他将老鼠放在注意程度需要依次增加的四种条件中，看看哪种环境中的老鼠能够更好的记住所处的空间环境地图。
第一种是让老鼠处在基础环境或环境注意中，这种环境中的老鼠没有分心刺激第二种老鼠需要搜寻食物，需要多一些注意 第三种要求动物对两种环境进行区分，这种环境中的老鼠的注意比第三种又高了一些 第四种需要老师探索新空间的同时还要学会一个空间任务，这时老鼠需要很高的注意力才能完成
实验表明，第四种环境中的老鼠不仅建立了对空间地图的长时记忆，还很容易记住基于这个空间信息的新任务。
这就说明，对长时记忆与投入的特定注意成正相关关系，所以，持续的高度注意和不断地探索会有效的加强和巩固记忆。
爱因斯坦去世了，他的大脑给我们带来许多未知的思考的同时，也引发了全人类对心智科学的好奇，我们都迫切的想知道，大脑究竟是如何构建感觉经验，从而调控我们的思想、情绪和行为。
埃里克·坎德尔的自传《追寻记忆的痕迹》给了我们一窥究竟的机会。
和其他自传不同的是，《追寻记忆的痕迹》不仅详细记录了埃里克·坎德尔的如何从哈佛大学的历史新生转变为一名成果的神经科学家的心里路程，还包含了最近50年来心智研究领域所取得的所有的非凡成就，给所有对心智研究感兴趣的人们打开了一扇
