大脑神经元知道怎么长,那究竟是先天禀性,还是后天培养?

原创 小斯  2020-08-10 22:10 

卡尔·拉什利和保罗·韦斯都是白板理论的支持者,而有趣的是,两个人的学生均不同意自己老师的理论,并为大脑理论的发展做出重要贡献。

唐纳德·赫布,师从卡尔·拉什利。他认为大脑时刻处于运作状态,不受刺激时也一样,并提出神经元构成的细胞集合概念。赫布的理论为严格的行为主义敲响了丧钟,它道出了神经连接重要性概念的核心,至今仍是神经学研究的中心议题,不过他的理论并未关注神经网络如何形成,即大脑是如何发育的?

大脑神经元知道怎么长,那究竟是先天禀性,还是后天培养? 阅读笔记 第1张

接下来,由保罗·韦斯的学生,罗杰·斯佩里(后来成为本书作者迈克尔•加扎尼加的导师)完成了这方面的基础工作,它后来成为现代神经科学的骨架。

事实证明,韦斯在实验中选择蝾螈充当人类的代替品,是个极其糟糕的选择。因为神经系统再生只表现在例如鱼类、青蛙和蝾螈等低等脊椎动物身上。

斯佩里认为神经回路的生长遵循特定基因编码。他用几十个巧妙的实验证明了自己的观点。事实证明,神经的生长具有特定性,不管起始位置如何,它最终总会长到特定的地方去。

拉什利和韦斯认为大脑不同区域可互换,斯佩里却指出真实情况刚好相反:大脑的大部分网络都受遗传基因控制。于是,就产生了一个先天论的问题:思想拥有的观念是天生的吗?

1

先天禀性?

20世纪50年代,瑞士著名免疫学家尼尔斯·杰尼提出了一个颠覆免疫学界的突破性观点:不是抗原生指导生成抗体,而是身体出生时就已经具备不同类型的抗体:抗原不过是这些先天抗体识别或选择的分子。在此之前,免疫学界一直存在共识:抗体形成是抗原指导的学习过程。

随后,在1967年,杰尼在文章《抗体与学习:选择还是指令》中提出,正如免疫系统不是能产生任何抗体的无差别系统,大脑也不是能够学习任何东西的无分化团块,学习可能只是在先天能力中做出选择或排序的过程,而如果先天不具备某种能力,那就无从选择。

不过杰尼的理论存在不足之处:它虽然能解释大部分事实,但对研究中出现的很多数据仍然无法说明。

2

后天培养?

斯佩里认为细胞生长只受一种遗传趋化作用所影响。后来的研究证明,神经元的活动和经验也会对它的生长及连接造成重要影响,这叫做活性依赖过程。

所以,听老师的话并没有错:勤加练习能提高水平。事实上,任何技能都可以通过练习趋于完美,练习不仅会改变突触的功效,而且还会永久重新布线。练习结束后,原来的一些树突棘会消失,新的树突棘会得到稳固,整体密度会恢复到之前的水平。

这里似乎开始产生矛盾了,前面说是遗传控制,现在又说后天培养可以改变,到底哪个才是正确的?

目前的大脑观认为,大脑的整体方案来自遗传,但局部层面上是活性依赖的,外部因素和经验也会发生作用。所以,先天禀性和后天培养同样重要。

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