很少有家長會否認天賦的存在。但大家都知道每個孩子的天賦不同。雖然孩子總是自己的好,可惜作為父母,也只能趕上什么算什么。不過,除了認命外,家長對孩子的腦子究竟還能做什么呢?腦子好使不好使,后天能塑造嗎?
這是個困擾人類幾千年的問題,至今仍然沒有明確的答案。
1815年,德國醫(yī)學家Johann Spurzheim提出:人體的器官組織隨著鍛煉會增長。因為當人鍛煉某一器官組織時,就增大了這一組織中的血液循環(huán)。而滋養(yǎng)這一器官的養(yǎng)分,又是由血液帶來的。這一原則,不僅適用于肌肉,恐怕也適用于大腦。1819年,意大利解剖學家Malacarne提出經(jīng)驗可以改變大腦結(jié)構(gòu)的假設(shè)。創(chuàng)建了進化論的達爾文則于1874年觀察到:家兔的腦子遠比野兔要小。他推想這可能是因為家兔數(shù)代被關(guān)起來籠養(yǎng),不用面對大自然種種意想不到的挑戰(zhàn),其智力、本能、感覺、運動能力等等都得不到鍛煉,遠不如野兔機敏。這大概也影響到其大腦的構(gòu)造。1911年,獲得了諾貝爾獎的解剖學家Ramon y Cajal提出“大腦運動”可以建立更多的神經(jīng)細胞連接的假設(shè)。他指出,大腦在出生后就不再生成新的神經(jīng)細胞,但細胞通過使用會變大。
到了1920年代,美國加州大學伯克利分校心理學教授Robert Tryon發(fā)現(xiàn),他的實驗室養(yǎng)的老鼠中,有些跑出迷宮的技能明顯超過另外一些。于是,他根據(jù)跑迷宮的能力逐漸培育了兩種老鼠:一種是聰明的,一種是笨的。到了1950年代,伯克利的心理學家David Krech和諾貝爾化學獎得主Melvin Calvin提出了這兩種老鼠腦子所分泌的化學成分可能不同的假設(shè)。接著,Melvin Calvin讓自己實驗室的神經(jīng)化學家Edward Bennet和David Krech及另一位心理學家Mark Rosenzweig組成一個研究小組。他們通過對這兩種老鼠的解剖發(fā)現(xiàn):聰明的老鼠大腦中分泌的某種化學物質(zhì)要比笨老鼠要多得多。由此證明:大腦的聰明度,確實和大腦中既有的生理現(xiàn)象有關(guān)。
不過在他們之前,遠在加拿大McGill大學的Donald Hebb于1949年另有發(fā)現(xiàn)。Hebb屬于比較縱容孩子的家長,讓孩子們養(yǎng)的寵物老鼠在自己的房子里面隨便亂跑。有一天他心血來潮,把這些隨便亂跑慣了的老鼠拿到學校的實驗室,讓這些老鼠和學校那些實驗室籠養(yǎng)的老鼠比賽跑迷宮游戲。結(jié)果發(fā)現(xiàn):這些自由慣了的老鼠,“解決問題能力”明顯高出一籌,比那些籠養(yǎng)老鼠更快地跑出迷宮。于是他得出了初步的結(jié)論:他家里的環(huán)境,包括大房子里的樓梯、走廊、作為伴侶的孩子等等,刺激了這些老鼠的智力發(fā)育,讓它們在迷宮的“智力競賽”中輕易擊敗了缺乏這種刺激環(huán)境的籠中鼠。如果說伯克利小組的研究證明不同種的老鼠因為其大腦分泌的化學物質(zhì)不同而有不同天賦的話,Hebb則揭示出不同的后天環(huán)境同樣可以導致不同的智能。這也基本印證了達爾文在對家兔和野兔的觀察中提出的理論。
1958年,在Manitoba大學的兩位年輕心理學家Rod Cooper和John Zubek進行了另一項研究。他們飼養(yǎng)了兩種基因明顯不同的小鼠,一種是走迷宮的好手,一種則是走迷宮的笨蛋。這兩種小鼠在這方面的能力區(qū)別,是經(jīng)過幾代測試不斷被印證的。他們把每一種的小鼠都分成三組,放在三種不同的環(huán)境中飼養(yǎng):強刺激環(huán)境(有各種玩具和滑梯、秋千、鏡子、坡道、鐘等游樂設(shè)施),正常環(huán)境(普通的墻壁和一點玩具),貧乏環(huán)境(出來食物和飲水盤外幾乎什么都沒有)。他們預期的結(jié)果是:在好環(huán)境中生長的小鼠,跑迷宮的能力都會有增強,犯的錯誤會減少。但兩種小鼠還是各有各的能力。比如,在優(yōu)越環(huán)境中成長的笨鼠,也許能力有接近在貧乏環(huán)境中成長的聰明鼠的趨勢。但后者還是能保持自己能力上的優(yōu)勢。用圖表示如下:
但是,結(jié)果遠遠超出他們的假設(shè)。在正常環(huán)境中成長,聰明的小鼠表現(xiàn)遠遠超出笨鼠。但是,如果大家在強刺激的環(huán)境中成長,笨鼠的能力就會大大接近聰明小鼠。而在貧乏環(huán)境中成長,則兩種小鼠的能力都將到同一水平上。如圖所示:
這說明,環(huán)境在一些條件下幾乎能把基因的優(yōu)勢全部抹殺,在強刺激的環(huán)境下 ,則可以是笨老鼠的表現(xiàn)接近聰明老鼠。假設(shè)這條法則能夠適用于人類,那么我們可以大致地說,在一般環(huán)境中,聰明孩子和笨孩子的能力差距很大。但是,雙方都接受了一流的教育,笨孩子幾乎快追上聰明孩子了。如果大家都荒廢學業(yè),那么就會同樣地笨。動物中則法則當然未必適用于人類。不過,理解動物對我們理解人類總是非常有幫助的。
伯克利小組則試圖發(fā)展Hebb的研究,飼養(yǎng)了兩組剛出生的小鼠:第一組有十二只,放在強刺激的環(huán)境中,即一個大籠子,內(nèi)有多種多樣的玩具;第二組則是單只,孤獨地關(guān)在一個缺少刺激的環(huán)境(即沒有任何玩具的籠子)中。兩組比賽迷宮游戲,結(jié)果第一組優(yōu)勝。再解剖兩組小鼠的大腦,第一組中那種特殊的化學物質(zhì)分泌多于第二組的單只。這一結(jié)果已經(jīng)和最開始不同種類老鼠之間的對照有本質(zhì)的不同:不同種類的老鼠中大腦化學分泌物質(zhì)的不同也許是先天的,但這次實驗中同種小鼠的大腦中化學分泌物的不同,則證明了后天環(huán)境的塑造力量。
此時,一位奇女子瑪瑞安·戴蒙德出現(xiàn)在伯克利小組面前。嚴格地說,她是個受過嚴格的腦神經(jīng)解剖學訓練的家庭主婦,一直在康奈爾大學伴隨著當教授的丈夫,養(yǎng)著兩個嬰兒,并忙里偷閑地代幾門解剖課。她一天在剛哄孩子睡著后讀到了伯克利小組的研究,興奮得恨不得馬上就要參與。恰巧她丈夫此時在伯克利拿到個教職,她立即收拾家當帶著孩子落戶伯克利,并到研究小組自報家門。當時學界還鮮有女性,那幾位教授雖然吃驚不小,但馬上給她安排了工作。
她的突破也正是從這里開始。她不是對照小鼠腦中的化學分泌物,而是解剖分析其大腦,看看其結(jié)構(gòu)是否有所不同。結(jié)果發(fā)現(xiàn):在高刺激環(huán)境中成長的小鼠,大腦皮層要比在缺乏刺激環(huán)境中生長的小鼠要厚6%。這是歷史上第一次有人發(fā)現(xiàn)早期的生活環(huán)境對動物大腦的結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生實質(zhì)性的影響。為了保險起見,她又重復了九例解剖,又確證了起初的結(jié)果。到了1963年,已經(jīng)有了三個孩子,在大學干半職的她,把自己的發(fā)現(xiàn)擺在研究小組的領(lǐng)袖David Krech面前。次年,以她領(lǐng)銜的三名科學家把這一結(jié)果發(fā)表出來。戴蒙德在首都華盛頓,面對全美解剖學會的兩百多位同行,作了平生第一次學術(shù)報告。她講完后禮貌的掌聲剛落,身后一位教授模樣的人就高聲地用權(quán)威的語氣說:“年輕的女士,大腦是不會變的!”她轉(zhuǎn)過身來平靜地回答:“對不起,先生。我們不僅用初期的實驗,而且還用重復的實驗證明了大腦是會變的。”
【從鼠腦到人腦】
既然科學家們很容易就設(shè)計并證明了通過后天環(huán)境為小鼠造就更聰敏的大腦的有效辦法,那么人類是否能夠設(shè)計出理想的環(huán)境來給自己的孩子造個好腦子呢?答案似乎是顯而易見的。但是,這其中涉及的問題,則遠比表面上看起來的要復雜得多。
戴蒙德的突破,在動物研究中不斷被印證。比如,加拿大Lethbridge大學的神經(jīng)學家Sergio Pellis和澳大利亞Monash大學的神經(jīng)學家Andrew Iwaniuk及生物