「大脑神经元的链接密度」:打造爱因斯坦般创造力

上一篇我们主要介绍了大脑的记忆力原理,本篇我们将进一步介绍,如何全面的打造一个有想象力与创造力的大脑

爱因斯坦是公认20世纪最聪明的天才般的人物,其死后,科学家想从他的大脑找到与智慧的关系,结果发现爱因斯坦的大脑只有1230克,比正常男性1400克少了170克,令人大跌眼镜。

那么,爱因斯坦的创造力到底源自哪里?

爱因斯坦自己并不认为他的成就及创造力源自于他的聪明才智,他并不认为他是天才,他只是花更多的时间去思考问题,用他的话说:“与问题待得比一般人更久些”。

并不是我很聪明,而只是我和问题相处得比较久一点。

It’s not that I’m smart, it’s just that I get along with problems a little longer. —爱因斯坦

对于想象力与创造力,爱因斯坦更是把它放到了核心的位置。

想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。严格地说,想象力是科学研究中的实在因素。 –爱因斯坦

于是,我们可以初步得出结论,是想象力与创造力成就了爱因斯坦,而想象力与创造力,竟然与大脑的大小关系不是很大,至少不是直接的正比关系。

那么我们就要追问,想象力与创造力到底是怎么来的,难道爱因斯坦所说的与问题待得更久一点,就真的能打造出一个具有创造力与想象力的大脑吗

要搞明白这些问题,我们得从大脑的神经元原理说起,这是一切的基础。

神经

神经元细胞是我们大脑里面的主要组成部分之一,今天神经科学的大多数对大脑的理解,来自于对神经元细胞的跟踪与分析,因此,大脑的几乎所有的能力,都跟神经元细胞有密切关系,特别是被我们称为学习的能力。

我们先来认识一下神经元。

实际上,神经元不仅仅存在于我们的大脑,还存在于我们身体其他部分的神经中枢,定义所有这些不同部分的神经元的其中一个要点,就是它们主要就是用来传递信息的。

我们可以把学习的效率,或者记忆的效率,先简单理解为信息在大脑里面传递的效率,而它涉及两部分的效率

  1. 信息在单个神经元内传递的效率。【轴突】
  2. 信息在神经元之间传递的效率。【突触】

如下是一个神经元的示意图,这个神经元主要是为了表达它具有长轴突的效果,比如它可以直接从脑干一直到脚,实现最高效率的信号传递。

一个具有长轴突的神经元

这就是神经元信号传递的第一个特征,即信息首先以电信号的形式在单个神经元内传递的,于是,如果要加强信息在单个神经元内传递的效率,那么其中的关键就在于加强信息在轴突上的传递。

比如轴突就相当于一个大树的树干,树根吸取的水和营养传递到叶子上的效率,其中对传递效率影响较大的就是树干。

因此,在轴突上,有一层纤维素髓鞘包裹着,这层髓鞘的厚度,就会影响着信息的传递速度:

  • 髓鞘越厚,传递得越快。
  • 髓鞘的厚度与这个轴突是否经常被激活有关。
  • 轴突经常被刺激,细胞体就会分泌相关的蛋白质来强化髓鞘,使得它能够更高效的传递信息

轴突上的髓鞘

请注意,如上两张图,只是为了表明概念,因此,图片只是一个简化版的神经元,实际上,每个神经元可发出多达8000个左右的链接,所以它的更形像的表示,应该如下图所示:

神经元上大量的树突

这里也只是表示树突,这是接收信息的,所有的信息汇集后,会通过细胞体,然后通过轴突形成大量的分支分发到其他神经元。

这种神经元与神经元之间接收信息或者发送信息的端口,就叫做突触

如下这图是一个突触的示意图。

突触是神经元与神经元之间的“链接”,说突触是神经元之间的链接,而实际上“链接”并不实际链接在一起。

这就好比,人与人之间的沟通,包括任何形式的沟通,比如声音,眼神及肢体语言,这些人与人之间的信息传递,人与人之间的链接,也不是实际上链接在一起的,而人与人之所以能够实际所有这些信息传递,本质上就是由大脑里面的这些突触实现的。

所有的信息表达为结构体与结构体之间的,在大脑神经元系统中就表达为突触之间的信息传递

与信息在神经元内进行“无区别”的电信号传递不一样,信号在突触上的通过化合物【神经递质】实现“有区别”传递的,而所谓的有区别,指:

  • 同一个信号,可以根据需求灵活的传递给大量其他神经元
  • 两个神经元链接的传递效率,主要由突触的效率决定

如下图所示,一个电信号沿着轴突来到了【突触前膜】,从而激发囊泡将其运载的神经递质释放到突触间隙中,神经递质再与突触后膜上的受体结合,于是就将信号从一个神经元传递到了下一个神经元。【电信号->化学信号->电信号

在同一个神经元细胞内,电信号的无区别传递,主要指具有相同的速率并且只有固定的目的地,而突触正好相反:

  • 同一个神经元细胞上的信号,传递到不同的突触时,突触的结构决定着会有不同的速率,
  • 并且一个信号,可以传递给大量其他神经元,理论上,可以同时传递给高达8000个其他神经元。即同一个神经元可以发出多达8000个链接
  • 同一个信号,可以根据新的需求,实时建立新的突触链接,这就是大脑可塑性的的一个最关键因素之一,它就是我们终身都能形成新行为新习惯,学习新东西的基础
  • 任何一个新动作,新想法,新理念,都意味着一个新的突触的形成。

信号传递后突触后膜,激活下一个神经元

神经元的链接密度【创造力与想像力

我们的大脑里据说在800亿之多的神经元,但是神经元的数量并不是固定不变的,不同人的神经元数量也是不同的,我们可以简单的理解为,新行为与新信息,都会刺激海马回等区域再生神经元,而这些再生神经元,或者是已经存在的神经元,如果没有新行为与新信息的刺激,则没用的神经元会被回收。或者会被其他一些功能区域征用,这就是大脑的【用进废退】原理

但是大脑的神经元多,并不代表神经元的密度就高,神经元的密度,是信息传递的一个核心关键,也是我们学习与创造力的一个关键

它表达为,某一片区域的神经元之间链接的密度。

如下图所示,是同一只猫同一部分的同一个神经元幼儿及成年后的神经元链接数的对比图。

神经元链接数

这张神经元链接数的变化的对比,是理解创造力,想象力甚至智慧的关键

我们可以用这张图所展现的原理,来大概推测为何爱因斯坦的大脑比常人少170克,但还能具有如此强大的想象力,达成如此高的成就。

我们在文章开头提到了爱因斯坦说的一句话:“并不是因为我聪明,而只是我与问题比一般人待得更久一些”。

很多人,听到这样的说法,会认为这是爱因斯坦的一种谦虚的说法,而实际上,从大脑神经元原理来分析,这个与问题待得更久一些正是符合大脑神经元链接密度的原理的

它正是打造想象力与创造力的核心步骤。

最简单最直接的证据,就是上面这图脑神经元图,正常人,他长大后,他的神经元的分叉反而是萎缩的,因为他的生活里面,更多的都是习惯性的行为,都不是主动的思考行为。

而主动的思考,就是构建神经元链接密度的第一步。

主动与被

而实际上,主动思考,并不是那么简单,也并不是我们很多人所想象的那样,它远远超出我们的理解范围。

就人体来说,我们同时存在主动思考与被动思考的能力。

或者我们应该这样子来理解,不仅仅限于思考的范围,只要涉及主动调动我们的意识的,就是在塑造与强化神经元的有效链接

它在我们的生活里面,表达为显意识与潜意识的能力。而这两者,是很容易混淆的。

我们在前面的几个章节中,都有重点讨论了显意识与潜意识,其中介绍了两篇正念的文章中提到,正念的专注当下,就是调动显意识的过程,也就是正念的第一核心,就是专注力,就是主动的过程。

如果有尝试过进行正念或者冥想的读者,一定会感觉得到,自己的注意力,时不时的就跑了,不自觉的不在当前的事情上了,跑到那些最吸引我们的事情上了,当注意力跑了的时候,就是被动的过程,就进入了我们在之前的文章中介绍的默认模式网络(DMN),也就是进入自动化的“我执”区。

因此,我们之前也有文章指出,我们的日常行为,98%以上的都是自动化的潜意识在控制,只要是涉及是自动化的习惯与行为,全部都不是在强化与塑造我们的神经元链接。

这就是为什么,如果你不去有意识的调动,在日常生活里面,只要是跟着本能走,最终你的大脑的神经元,就会变得跟如下这图的右边一样,极少的神经元分叉,神经元又粗大,又稀疏。

长大后神经元变得又粗大,又稀疏

又粗大,又稀疏意识着,不仅仅某些习惯动作行为更自动化更有效率了,同时,所以与这些更强大的模型对比的弱模型,越会被这些强模型抑制,它就是一个人为什么随着年纪越大,变得越来越固执的原因

我们经常说一个人成年了,成熟了,有自我主见了,不再问一下无厘头的问题了,这往往是对一个人的肯定,然而从神经元的角度来说,这正是另一个悲哀人生的开始,当我们不再不断的追问,不断的思考,不断的尝试新动作新行为的时候,我们的大脑神经元,随即也不再新生,突触也不再形成。

仅仅是这样一个习惯,就会造成人与人的极大的区别。

神经元如果没有新行为及新想法的刺激,它是不会长出新的分枝

比如,正念有一个核心,就是要求我们做任何一件事件时,都把注意力放在眼前的那件事情上,从各个维度觉知它,比如它的颜色,手感,质地,声音及味道等等。

当我们专注在这些事件上时,没一会,发现注意力跑了,由于我们觉知着注意力,当注意力跑到了另外一件事情上时,我们知道它跑到哪里去了,觉知那件事,然后继续回到当前的事情上。

也就是整个过程,不管注意力去到哪里,它都在我们的觉知之内,如果整个过程都在你的觉知之内,稍后你坐下来反省反思时,整个心理过程,你都是可以反过来审视的,你就可以知道,你当时的感觉及感受,你在担心什么,你在怕什么,你在焦虑什么,所有这些,都在你的觉知之内

这就是正念的主动过程,它跟我们的主动学习的道理是同一回事。

它的直接形象的道理,就跟伦敦出租车司机与公交车司机一致,公交车司机路线固定,因此,不用主动用脑,都是本能潜意识脑自动化控制的过程。而出租车司机路线灵活变化,是必须调动主动意识去规划的路线。

这里的关键就是,当一个行为自动化进行时,它就不是主动过程,比如我们上一篇文章中提到的,你开始学单车时,学开汽车时,都必须调动显意识的主动注意力,进行编码与强化学习,这就在激发神经元新生链接,构建与强化突触

而当你学会了踩单车,学会了熟练开汽车时,新神经元链接基本就不再形成,因为它已经自动化了。

再比如,我们在用眼睛看一本书,阅读一篇文章,看一部电视的时候,只要我们没有停下来思考,这些过程就基本是自动化的过程,因为我们的注意力,同一时候,只能在一件事情上,我们必须用注意力,去编码这件事情,这个过程新的突触才会形成,然后才能存储到记忆里面

因此,即使是很多我们认为是在学习的事件,本

质上也是没有形成新的链接的过程,也就是是无效的学习的过程。

思考与想象

现在进入重点,我们上面一步,主要强调主动调动注意力,这是第一个关键步骤,这是我们想象力构建的前提,所有的记忆力与学习的过程,首先都必须调动注意力,也就是调动我们的显意识的过程

而注意力的核心之一,即它同时只能在一件事情上。

只要有另外一件事情干扰着,注意力即会不成立,这就是为什么专注力非常重要的原因。

请注意所以的一件事情是指感官的一个通道,即同一时间同一瞬间,我们的显意识即前额叶只能处理一个感官通道的一件事情

有了注意力,知道我们是在调动显意识,那么接下来的重点,就是打造链接在一起的神经元网络,我们在上一篇把它称为:成片的神经元,如下图所示

成片的神经元

或许有人会疑问,难道我们的大脑的神经元,不就是成片的神经元吗?

这是不同的概念。我们借如下这个例子来理解成片的神经元的重要性:

如下这图,是我家娃切水果的方式,我从来不敢想象,水果还能这样切。

千变万化的水果

小务虚自己,近几年来,吃梨也好,吃苹果也好,只有一种削法,一种切法。要么是切成两半,要么是切成四块。

然后有一天,妈妈引导儿子说:“我们来切星星苹果”。

后来又有一天,儿子说:“他要印各种形状的水果”。

这简直有些挑战我的固有神经,但是当时我已经学习到了神经元的原理,于是忍住没有限定他,干脆走开,因为我看不下去如此“虐待”一个水果。

但是请注意,苹果这件事情,本身会涉及很多维度的神经元细胞链接在一起。在这群链接的基础上,一些新想法,一些新的变化,就是在促使这群神经元细胞继续长出新链接,形成新突触,如果想法与变化越多,链接的密度就会越来越大

我们大人的本能反应,就是一切都是用我们的强模型来对接这个世界,而强模型会有固定的已经成形的数组链接在一

起的神经元。而当儿子每每提出各种各样新奇的做法或者想法时,我的第一本能反应,就是想要制止,而如果我觉察得足够快,我很快就意识到我在干嘛!

做好玩的面包

当我独自冷静的时候,我不断的告诫自己,一定不要限制儿子,相反,要鼓励他的这些行为,因为这是在构建神经元链接,特别是在使得神经元分叉出更多突触,在提升链接的密度,这是在打造想象力的基础

但是在生活里面,每一个当下的瞬间,情绪的自动化强模型主导还是相当强烈的,我们首先都会不自觉的使用那些已经打造完全的神经元网络,而不想去重新尝试新事物新想法,因为已经形成习惯的那些神经元网络,已经是完善的网络 ,具有极高的效率,直接使用它们是最省事最快速的。

比如小务虚之前课外让大家练习反本能去感受弱模型,也就是用左手拿筷子和左手刷牙,或者练习正念,这些本质上都是促进大脑神经元长出新的分支,提升神经元的密度

如果我们不对自己的本能进行时时刻刻的觉知,我们不仅仅被自己的强模型限制着,我们还会拿自己的强模型去不断的限制别人,特别是孩子。

我们总会觉得自己是对的,要求孩子按照自己的做法,因为我们的经验已经是高效的,这是理所当然的。

然而,这正是抑制成片神经元链接的罪魁祸首,这是在抑制孩子的创造力与想象力。

一组链接在一起的神经元

比如,原先我关于苹果的认知,就限于我自己的那些固定的行为,它在我大脑里面对应着相应的一组神经元网络,如果不出意外,我每次都会按照这些行为做着相同的事。

儿子刚好相反:

  • 他第一次确实可能只是削皮,切块;
  • 第二次他就切成大星星(横切苹果);
  • 第三次他说要印小星星,小兔子,小爱心(因为他之前做面包时印过);
  • 下一次他不切了,因为他找不到让他感兴趣的方法了,我或许会用另外一些角度来挑战他,或者他开始感兴趣切其他水果了。

儿子的画更是天马行空,全是他想象力的呈现(儿子没有上过任何画画课,全是自学的)。

如下这幅,有大地与草,有苹果树,苹果熟了,火车司机开着火车运载苹果,天上还有各种颜色的鸟,还有光芒四射的太阳。

想象力的核

洪兰教授把它表达为:“神经元的链接密度”,我觉得这个说法非常有道理,我们应该想办法调动我们的主动注意力,提升神经元的链接密度。

比如我上面所举的儿子切水果的例子,不断的往一片神经元网络加入新的想法,新的动作及新的做法,这个过程,会使得神经元新增加出突触,去与其他神经元链接上

这就好比在一个知识点上,不断增加知识点,使得所有这些知识点都链接在一起。

我在写文章时,就会调动我的注意力,进行主动思考过程,比如,为了追究能量对一切的规定,我就必要不断的考察所有与能量相关的例子或者其他能量的转化形态,比如环境,比如最终表达为大脑的构建原理,所有的这些知识点,由于我长期不断的发散思维思考,使得这些知识点,在大量不同的维度上被链接在一起。

于是就形成我的这个专栏的大量密集的知识点,而它在我的大脑里面,就对应着一片极为密集的神经元链接网络。

如果你一直让自己待在舒适区,你的大脑就不再成长,所有的强模型强模型网络,之所以强,就是它所代表的情绪,让我们有快感,感觉良好的情绪,我们会不自觉的倾向于选择这些强模型,而当我们选择用弱模型来做时,又会觉得很痛苦,比如左右手拿筷子的强弱模型对比,而当你强制或者说自律的让自己左弱模型来做时,实际上你会发现你做得越来好,而它就意味着,新的突触在不断形成与强化

如果你在生活里面,所有的事情都能如此去挑战,你会就拥有一个越来越强大的大脑,神经元链接越来越密集,越来越有想法,想象力的网络

这就是大脑的创造力与想象力的基础:

  • 由一个知识点引发另一个知识点,背后就是由一个神经元的一个突触传递到另一个神经元。
  • 一条信息在一个神经元上传递,假如神经元已经构建起了8000个突触,也就是这个知识点,能够激发另外8000个知识点,即这个神经元与另外8000神经元链接。
  • 而另外8000个神经元又与大量其他神经元链接着。

这就是庞大的想象力体系,一个高密度的神经元链接体系,它是我们长期进行反本能的自主思考,反自动化的自动探索,主动构建神经元链接的结果

因此,打造想象力有如下2个关键点:

  • 调动显意识,也叫主动意识,也叫工作记忆。
  • 多向探索,而不仅仅依赖本能,突破舒服区,不断挑战新想法,新事物,新做法。

因此,与问题待得久一点,并不是一件容易的事,它要求我们不仅仅从强模型的网络去思考,还要能放下强模型网络,从其他的角度去思考问题。

因此,西方有一句话非常好“永远保持怀疑一切的探索精神”,不对执着任何一个理念,任何一个强模型,面对保持对一切的怀疑追索精神,正是调动智慧的关键,而它的原理,就体现在,当你不断追问,不断探索的时候,就是在打造一个更密集的神经元链接网络,就是在打造一个具有强大想象力的大脑。

这就是一种儿童般的思考方式 ,从来不认为自己有知了,因此,对种种现而易见的也问题也保持好奇心,而我们常人正好相反,特别是大人,我们引以为傲的事情往往是认为自己成年了,对一切都了如指掌了,对一切都有自己的看法了。

然而古希腊哲学家的精神正好相反,苏格拉底最有名的一句话是:“我知道我一无所知”,这处极谦虚的态度,导致的结果就是不断的追问,而这种不断的追问一切的做法,这正是符合大脑神经元的创造力与想象力原理的,而它就是一个高密度的神经元网络,这就是为什么它有效的原因。

因此,当爱因斯坦说他不是天才,他的只是与问题待得更久一点而已,这确实是一句大智慧的话,如果你也能一生都这样去,你也将成就一个强大的大脑!

独立思考和独立判断的一般能力,应当始终放在首位。

The general ability of independent thinking and judgment should always be put in the first place. —爱因斯坦

 

 



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