[神經科學] 改變大腦結構，使人更聰明？

改變大腦結構，使人更聰明？
國科會簡訊網 / 駐美國台北經濟文化代表處科技組 / http://www.physorg.com/news167048137.html
http://stn.nsc.gov.tw/

為什麼有些人比一般人聰明？美國紐約州立大學的Eduardo Mercado III近期於《心理科學協會期刊（Journal of the Association for Psychological Science）》上發表一篇有關現代心理科學趨勢文章，其中介紹大腦結構及其功能如何幫助人們輕鬆學習新事物之獨特見解，以及智力程度不同的人其學習能力的差異的情形。

認知可塑性（cognitive plasticity）是學習和提高認知技能的能力，例如解決問題和記憶事物。Mercado說，認知可塑性的建構基礎在於皮質模塊（cortical module）。皮質模塊是與「神經細胞」互相連接的垂直段（vertical columns）。這些垂直段分佈於「大腦皮層」各區，所含的「神經元」（neurons）數量不同，種類也相異。

頭腦由許多種「神經細胞」構成，包括「神經元」及神經膠質細胞（glial cells）。頭腦活動最主要的創造者是神經元，負責接收、分析、協調及傳遞訊息。人腦大約有1,000億個神經元，它們只佔頭腦所有細胞總數的十分之一。神經系統好比複雜的交通網路，由一個個神經元接替運載訊息情報，一站站傳遞，直到適當的目的地。神經元是以電子訊息及化學訊息溝通。當神經元接受到外界的刺激訊息或大腦下達的指令後，會產生稱為動作電位的神經衝動（電子訊息）沿軸突前進，到達軸突末梢時會促使突觸小泡往細胞膜移動、打開，所釋出的神經介質（化學訊息）會擴散穿過狹窄的突觸間隙，到達相鄰樹突的受器，以激發其他神經元產生更多的神經衝動。而「大腦皮層」的厚度在2-6mm之間，人類大部分的心智活動，從視覺、聽覺功能，到語言、思考、記憶、決策等高層次的認知功能，都和這裡息息相關。

確認皮質模塊對增長認知技能的助益，有助於瞭解各人認知技能差異的原因─即學習技能速度的差異、及新技能學習能力隨年齡變化的原因。在針對一些不同物種的研究中已顯明，一般來說，擁有較大面積腦皮層的生物，其智力較高。雖然這樣的關聯性尚未被證實，但Mercado認為：「腦皮層面積愈大，提供愈大的空間以容納更多及不同類型的皮質模塊滋長。」換言之，智力發展潛力的重要決定因素在於皮質模塊（與不同類型的神經元）的數量，而不在其絕對或相對大小。這些腦皮層的組織和功能特性，決定了大腦辨識各種事件的效能，而這辨識能力使我們能夠增長認知能力。

這篇文章也指出，「經驗」在智力程度的決定上，如同「遺傳」一樣重要。具體而言，皮質模塊結構上之變化，是因經驗的累積及學習而產生，並依不同智力程度有不同變化。因著腦部細胞神經元網路的擴展、其多樣性的增加，而導致認知可塑性的增長。

這項研究在提高教育技能和復原腦損傷病患新方法的發現上，含義深遠。此外，對皮質模塊的運作方式的瞭解，將可能帶來提升智力新方法的發現。不過，Mercao強調，為提高認知可塑性而採用新技術所涉及的道德倫理觀問題，遠遠超過運動選手於體育競賽中使用興奮劑的層面。他總結說：「『改變主意』（Change your mind）這個常用的說法，很可能在不久將來就會有全新的定義。」