纽约大学神经生理学家鲁道夫·利纳斯(Rodolfo Llinás)在其2002年出版的著作《漩涡中的我:从神经元到自我》( I of the Vortex: From Neurons to Self )中提到,只有移动的生物才需要一个大脑。他以海鞘(一种类似水母的微小生物)为例阐明观点:刚出生时,海鞘有一条简单的脊髓和300个神经元组成的“脑”。海鞘幼虫在浅海附近游来游去,直至找到一块满意的珊瑚,便会在上面安家。它只有12小时来寻找一块礁石,否则就会死去。事实上,在安全附着后,海鞘就会吃掉自己的脑。海鞘一生的大部分时间看上去更像是植物而不是动物。因为既然它不再运动了,那么脑也就没有什么用处了。利纳斯解释道:“所以,我们称思考是由进化产生的内化运动。”
人类在进化时,从生理技能发展出许多抽象能力:预测、排序、评估、计划、复述、观察自我、判断、纠错、转变策略以及记住我们为生存而做的每件事。我们的古代祖先钻木取火的大脑回路,与我们今天学习英语的大脑回路并没有两样。
小脑能够协调运动,使我们做到从网球接发球到抵抗重力作用的任何事。有证据表明,连接人类小脑和前额叶皮质的神经细胞主干要比猴子的更粗。现在看来,这种运动中枢神经对思维、注意力、情感,甚至是社交技能同等重要。我称小脑是节奏蓝调(R&B)中心。当我们在做运动,特别是复杂的运动时,我们同时也在锻炼与一整套认知功能密切相关的大脑区域;我们能促使大脑发出的信号沿着相同的神经细胞网络传导,巩固神经细胞之间的联系。
当我们学习时,一系列相互关联的脑部区域都被调动起来。如果没有前额叶皮质的监督,海马就不会积极参与。总之,前额叶皮质既组织心理活动,也组织生理活动,接收输入并向大脑中最庞大的神经连接网络发出指令。前额叶皮质就是大脑中的“老板”,就其本身而言,除了负责其他事情之外,还通过所谓的工作记忆来监控我们当前的情况,抑制刺激和发起行动,以及判断、计划、预测等所有的执行功能。前额叶皮质如同大脑的首席执行官,不但必须与首席运营官——运动皮质保持密切联系,还要与其他各个区域紧密联系。
海马则有点儿像绘图师,它从工作记忆区域接收信号输入后,与现有记忆相互比对,在形成新的关联之后,再向“老板”汇报。科学家认为,记忆就是分散在大脑各处信息片段的集合。海马担任中转站的角色,从皮质接收信息片段,接着把它们捆扎在一起,然后再把它们汇集成一幅独一无二的、新颖的连接地图。
比如,当我们学习一个新单词时,大脑扫描图显示,前额叶皮质会因活跃而发亮(就像海马和诸如听觉皮质等相关区域所做的那样)。一旦通过谷氨酸盐的释放来建立神经回路,我们就学会了这个单词,前额叶皮质就会逐渐变暗。在完成对这个计划开始阶段的监管后,前额叶皮质会放松对这组优秀“雇员”的监督,继而转向新挑战。
我们就是这样逐渐认识事物的,就是这样让骑自行车这类活动成为一种习惯的。思考和运动的模式被自动储存于基底核、小脑和脑干这些原始区域。就在不久之前,科学家还认为它们只和运动有关。把基础知识和技能交给这些潜意识区域来处理,让大脑的其他区域有时间继续调整适应,这是一个相当重要的安排。想象一下,如果我们不得不停下来,尝试处理每一个思考过程,记住每一个动作,那么,恐怕我们在倒早晨第一杯咖啡前,就已经因精疲力尽而瘫倒了。这就是晨跑如此重要的原因。