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大脑来到这个世界时并不是白纸一张，而是带着一些设定好的期望。以小鸡的出生为例：经过一段时间的孵化，小鸡破壳而出，还站不稳就开始笨拙地到处乱跑、躲闪。在自然环境中，小鸡可没有几个月或者几年的时间慢慢学走路。
人类婴儿也是带着大量预先编程来到这个世界上的。比如，我们会提前做好学习语言的准备。婴儿有时会模仿成人吐舌头，这在大脑中其实是个复杂的过程，需要把视觉信息转化为运动动作，但我们的视神经不需要学习如何找到大脑深处的目标，只需要跟随分子信号就能准确到达目的地。 1 我们之所以有这些硬连接，都要归功于基因。
但基因的硬连接并不能完成全部活动，尤其是对人类来说。人体的组织结构太过复杂，基因的数量却很少。即便对同一基因进行不同的片段化和切割处理，神经元及其相互连接的数量也远远超过了基因可编码组合的数量。
我们知道，决定大脑连接的因素不只有遗传。两个世纪以前，思想家就已经开始理性推测：人生的经历对大脑有重要作用。1815年，奥地利生理学家约翰·施普茨海姆（Johann Spurzheim）提出，人的大脑像肌肉一样，可以通过锻炼得到强化。他的观点是，血液携带着生长所需的营养，而且“更多地被输送到神经兴奋的部位”。 2 1874年，查尔斯·达尔文（Charles Darwin）想知道这一基本观点是否可以解释野兔的大脑比家兔的大的原因。他认为，比起家兔，野兔被迫更加机灵，必须眼观六路、耳听八方才能生存，所以它们的大脑更发达。 3
20世纪60年代，学者开始研究大脑是否会受经验的直接影响，发生量化的改变。要验证这个猜想，最简单的方法就是在不同环境中饲养小鼠。为实验组小鼠提供一个资源相对充足、带有玩具和转轮的环境，而为对照组小鼠提供资源相对匮乏、只有空笼子的环境。 4 实验结果令人震惊，环境改变了小鼠的大脑结构，而且这种改变与动物的学习和记忆能力有关。饲养在资源充足环境里的小鼠在任务中表现得更好，解剖结果显示它们拥有长而丰富的树突（从神经元中长出的树枝状的分支）。 5 而饲养在空笼子里的小鼠学习能力较差，并伴有神经元的异常萎缩（见图2-1）。相似的环境影响也存在于鸟类、猴子和其他哺乳动物身上。 6 所以对大脑来说，环境至关重要。
图2-1 三种环境中的神经元生长情况
神经元通常像枝繁叶茂的大树一样生长，与其他神经元相互连接。在资源充足的环境中，这些“枝叶”会长得更加茂盛，而在资源匮乏的环境中，这些“枝叶”会渐渐枯萎。
同样的事情会发生在人类身上吗？20世纪90年代初，美国加利福尼亚州的研究者就曾通过尸体解剖，对高中毕业生的大脑和大学毕业生的大脑进行比较。与动物研究类似，研究者发现在受过大学教育的人的大脑中，与语言理解有关的一个区域有着更丰富的树突。 7
所以，一个个体的大脑精细结构，可以反映出它所处的生存环境。并且我们很快就会了解到，现实经验可以影响大脑从分子层面到整个解剖结构每一个可测量的细节。