神奇大脑：天生的？为什么学霸学啥都快？神经科学破解学霸脑智力迷思

wakeman

我一直以来都有个疑惑：聪明到底是基因决定的，还是后天养成的？
老粉们都知道：大脑具备神经可塑性。只要肯下功夫，肯花时间，我们能学会任何事，能做成任何事。
但不可否认的是，人和人的学习速度存在差异，有些差异甚至是碾压式的。
这放在成年人身上很好解释，有长期用脑习惯的，学新东西就是更快。
但同样都是新脑子，为什么有些人从小就能表现出超越他人的天赋和能力？不知道你求学过程中，有没有遇到这种学霸，他们轻轻松松毫不费力就能拿到好成绩，非常气人。
在聊“先天”还是“后天”之前，我们先来具象化一下“聪明的大脑”到底是什么样子。

1. 聪明的大脑，到底长啥样？
从神经科学的角度看，一个“更聪明”的大脑通常具备以下几个特征：
灰质与沟壑：灰质越多、大脑皮层沟壑越深、越复杂，通常意味着大脑处理信息的能力越强。沟壑增加了大脑皮层的表面积，能容纳更多神经元。
神经元连接：神经元之间的连接越多、越密集，不同脑区之间的“布线”越丰富，信息在神经元之间传递的速度就越快。别人可能要花半小时思考的问题，你几分钟就能搞定。
髓鞘化程度： 神经纤维外面包裹着一层髓鞘，它就像电线外的绝缘层，能让神经元之间的通信更高效、更稳定。在额顶叶区域（与高级认知功能相关）髓鞘化程度越高，大脑处理复杂信息的能力就越强。
跨脑区协作： 同样一个任务，“普通大脑”可能是几个脑区“单打独斗”，而“聪明大脑”却能调动更多脑区协同工作，形成更庞大、更高效的网络。你脑子转得更快，储备的经验更多，这种运转高速的大脑，当然更容易在竞争中胜出。

2. 先天预装还是后天升级？
那么聪明的大脑是先天预装的，还是后天升级的？答案是：基因能影响，但绝不能决定，关键在于后天的持续塑造。
1）基因决定框架
科学家通过研究线虫（线虫神经元数量少，能大大降低研究难度，但研究结果具备普遍性）发现，它们的基因能够决定神经元的数量、位置等。这就像盖房子时，基因负责搭建好钢筋骨架。
在《Higher surface folding of the human premotor cortex is associated with better long-term learning capability》这篇研究中，研究人员也指出：大脑皮层褶皱是先天发育决定的，在大脑皮层运动前区（负责规划动作和学习新技能的区域）褶皱越多、越复杂，学习新技能时进步更快。 
一个好的底子，确实会让人在学习速度上拥有先天优势。

2）关键在于后天塑造
但是，基因只能决定基础框架，它无法预设具体的神经元连接。
神经元之间能否建立连接、连接是否稳定、髓鞘化程度如何，这才是决定聪明与否的关键。这些都取决于后天对大脑的“使用”。
在线虫的研究，科学家就找了8条基因几乎完全相同的线虫，发现它们实际的神经元连接模式有显著差异。
推及到人，最初两个表现差不多的孩子，一个从小听父母讲故事、玩拼图、积极探索、自主学习，不断刺激大脑建立和强化连接；另一个长期独自看动画片、刷手机，缺乏主动思考的刺激。
结果是显而易见的，主动使用的大脑“布线”会越来越丰富，神经元连接越来越稳定，慢慢就显得“更聪明”。
而长期不主动动脑，即使拥有再好的先天基础，很多连接也可能闲置生锈，无法发挥出来。
有些人从小表现出“天赋”，基因确实给了他们一个好起点，一个更优秀的硬件基础。
但真正让他们显得聪明的，是这个先天框架加上后天的家庭引导、早期学习、兴趣探索等经历，共同塑造和优化了他们的大脑连接。
前面提到的《Higher surface folding of the human premotor cortex is associated with better long-term learning capability》这篇论文，研究人员也明确指出：“虽然大脑褶皱是由基因先天决定的，但即使先天褶皱不多，通过持续练习，大脑也能通过结构重塑来提升学习效果。”
这意味着，即使你先天不具备绝对的优势，只要在后期持续学习、刻意练习，你的大脑就能通过神经可塑性，不断改变结构，变得更聪明、更高效。
基因不具备决定性，它只是开局的第一块拼图。后续有什么样的进步、成就，完全取决于你的后天努力。
正如我们一直强调的：大脑具备神经可塑性。遵循大脑机制，以科学的方法去学习和训练，你就能学会任何事，能做成任何事。
最后！！！！
看到这里，不得不聊到另一个话题：伤仲永是怎么来的？在儿童教育中，是夸奖他们聪明，还是鼓励他们不断努力，夸奖他们的毅力和坚持？
我想你也已经有答案了。

References
[1] https://www.nature.com/articles/s42003-024-06309-z?fromPaywallRec=true
[2] https://www.nature.com/articles/s41586-021-03778-8