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有意識控制技術背後的科學道理

每次我們一起快走的時候,佩珀總會迫不及待地提出同一個問題。有沒有可能,他通過有意識地走路,發現了利用大腦另一部分走路的方式呢?

我認為,他是靠著「打開」本已廢止的現有大腦回路做到這一點的。他經常只用短短幾分鐘(我見過好幾次),就教會別人走得更快、更自在,教會別人擺動手臂、擺脫拖拽的步伐和弓腰的體態。據我們所知,改變能發生得這麼快,在大腦裡只有一種可能。有一些先前存在的回路被解放了,或者說解除了束縛。隨著時間的推移,這些回路從神經可塑性上重新得到了強化。

為什麼有意識地步行可以發揮作用,還有另一個合乎邏輯的解釋,它根植於黑質(也就是大腦多巴胺損失最明顯的那個地方)及其寄居的基底神經節的解剖結構和功能。

基底神經節是大腦深處的神經元塊,人學習把複雜的動作序列和想法編織到一起的時候,這個部位在大腦掃瞄圖中就會亮起來。眾多研究表明,基底神經節幫助我們把日常生活的複雜動作編譯成自動化的程序,接著選擇並發起這些複雜的行動。這些動作有不少我們都習以為常,比如起床、洗澡、穿衣、書寫、做飯,等等。但我們學習的時候,都是一步一步來的,直到它們成為習慣,變得自動化。如果基底神經節的多巴胺系統不再運作,人就難以執行這類複雜的動作序列,或是學習新的自動化序列。人還會難以學習新的思考認知序列,因此,教帕金森綜合征患者運動、掌握複雜的認知技巧,都需要極大的耐心。

「自動化」的思考和運動序列有著很多優勢。如果一個動作是自動化的,人就不用有意識地集中精神去做它,故此也就能把自己的有意識思維放到別的地方去。從進化的角度看,獵人可以在叢林中穿梭,而全神貫注地盯緊獵物。移動、觀察獵物、再次移動這種「螺旋認知」(threaded cognition),讓獵人得以同時完成兩件甚至更多事情,且其中至少有一件是複雜的活動。更通俗地說,健康人可以一邊自動化地聽收音機(或吃飯),一邊跟人展開高層次的對話。但基底神經節受損的人,比如佩珀,就無法同時把這兩件事做好,因為他會咬到自己的臉頰。如果他全神貫注,能穩妥地駕駛。但要是有個海外來客(也就是筆者)時不時地拿各種問題分他的心,他偶爾就會錯過該轉彎的路口了。

我們用兩步來完成複雜的自動化動作,連走路這樣「自然」的動作也是如此。首先,我們仔細地關注每一個細節,來學習它們(想想孩子學習彈奏一段鋼琴曲)。這種有意識的學習階段是前自動化的,需要專注的精神努力。它要求大腦的額葉回路(額頭後方)和皮層下回路(大腦深處)的參與。只有當孩子學會了所有的細節,基底神經節才開始發揮作用,讓他得以把所有的細節合併為自動化的序列。(小腦也參與其中。)

因為佩珀的基底神經節不能正常運作,他必須激活前額葉和皮層下回路,學著對每一個動作都給予有意識的密切關注,就像小孩子最初學走路那樣。他似乎繞過了基底神經節。

對帕金森綜合征患者來說,發起新動作極為困難。舉例來說,如果你把一個直立的小障礙物放在帕金森綜合征患者途經的路上,她打算跨過障礙物前必須停下步子。但她可能會發現,一旦停下步子,她就無法再次邁步,只能處在靜立狀態,這是因為黑質(即基底神經節裡尤其缺乏多巴胺的部分)現在運作不良,而它又負責發起自動化的行為序列。

雖然病人凝固不動,看起來似乎凍住了,但神經學家奧利弗·薩克斯(Oliver Sacks)指出,如果有其他人的刺激,幫她發起新的動作序列也很容易。薩克斯舉了一個英國足球運動員的著名案例:這人患有帕金森綜合征,整天凝固不動;可如果朝他拋出一個球,他會條件反射般地接球,跳起來帶球前進。有時,音樂的節奏就足以讓處在凝固狀態的帕金森綜合征患者發起運動。薩克斯還指出,除非有人對其說話,帕金森綜合征患者可能會顯得像是啞巴;他們會一動不動,直到有人對其示意,他們才順當地給予響應。他們需要另一個人發起對話,因為他們自己做不到了。

「所有帕金森綜合征患者的核心問題,」薩克斯寫道,

是被動……而治療他們的核心方法則是(恰當地)主動。這種被動的本質在於特殊的自我刺激和啟動困難,而不是無法響應刺激。這意味著,在最嚴重的情況下,患者完全無法自控,儘管別人可以很輕鬆地幫助他……在不太嚴重的情況下……帕金森綜合征患者能夠有限地自我幫助,利用正常和主動的力量來規範自己的病態或「失活」部分……故此,問題在於提供合適的持續刺激。

這裡,薩克斯解釋了他人「搭把手」便可幫助患有嚴重帕金森綜合征的人發起持續的運動,也介紹了一種有益的暫時性干預,但這跟佩珀展現出來的痊癒方式並不相同。佩珀不需要別人「搭把手」來幫助自己的大腦,因為他找到了一種方式,利用大腦的健康部分接管受到損害的基底神經節和黑質,發起連串的運動流。他找到的方法不僅能發起運動,還能維持穩定的運動流,通過持續刺激生長因子(因為他大量地行走)來改善大腦回路。佩珀解決了薩克斯描述的問題,他用有意識行走技術,找到了為自己提供「合適的持續刺激」的方法。