大腦只開發10%不科學

[2015-08-14]

有電影劇情建立了一般人大腦只開發了10%的假設,很多人都信以為真。但實際如何,讓我們一起來看看。

10%腦力的起源
神經外科醫生卡爾•拉甚萊(Karl Lashley)利用大鼠進行實驗,在訓練大鼠走迷宮前後切除其大腦不同區域,並觀察其學習能力。研究發現,失去大腦皮質的大鼠依然可以走出迷宮。而且皮質的破壞面積越大,大鼠就越難走出迷宮,可是長時間的訓練卻可以彌補這些缺陷。因此拉甚萊在1950年代提出了知名的等位原則(Equipotentiality),即不同腦區執行相同任務,以及質量作用原則(Mass action),即學習能力與大腦皮質含量有關,而與腦區無關。

腦部的功能障礙
拉甚萊的理論在半個世紀前相當受歡迎,但現在科學告訴我們,大腦各部份是分開獨立運作的。區區一個腦中風就可癱瘓大腦作業,依照中風位置和面積又有不等的影響。例如,運動皮質(Motor Cortex)受損會造成半身不遂;額葉(Frontal lobe)的布洛卡氏區(Broca's area)受損會喪失說話能力。雖然大腦的可塑性讓未受損的區域在一段時間後可以彌補部分功能,但鮮少有痊癒的案例。
神經退化疾病如阿茲海默症(Alzheimer's Disease)及帕金森氏病(Parkinson's Disease),均屬不同的腦區退化。阿茲海默症出現的記憶衰退,是由於海馬迴(hippocampus)的退化。而帕金森氏症所引致的行動障礙則是中腦黑質(substantia nigra)多巴胺神經細胞(dopamine neuron)死亡的結果。這類退化性疾病都是不可逆的。

腦部的不同區域執行著不同的功能,並且相互連接讓我們得以協調複雜的任務。因此在任何時候我們都有可能使用10%或100%的腦袋,這完全取決於我們正在做什麼事。
即便是日常的行為,如購買一杯咖啡,我們也需要使用到高度的認知和執行能力來決定我們要做甚麼、說甚麼,和怎樣去做。各腦區必須相互合作,我們才能做出協調的行為。所以小區塊的腦部損傷也可能對腦部功能造成嚴重的破壞。

飢餓的大腦
比起拉甚萊的大鼠,人類的腦部顯得更為複雜。人類的腦重量佔了體重約2%,卻消耗了20%的能量,呈現了不合比例的能量分配。大腦(Cerebrum)負責執行認知功能,小腦(Cerebellum)控制運動協調而腦幹(Brainstem)負責維持呼吸等非自主行為。比起其他動物,我們的腦部相對大得多,演化出這麼耗能的腦袋,一定是因為我們非常需要它。

腦部所消耗的能量主要用來驅動數以百萬計的腦神經元溝通,將分工區域連接起來形成監控網絡。如果我們真的只用了10%的腦袋,那等於我們需要提供如此龐大的能量給那閒置的90%腦袋,這顯得非常不合理。

未知的大腦功能
神經科學家正嘗試揭開腦部運作的謎底。近年來,探討腦部不同細胞角色扮演的研究相當熱門。這些細胞似乎對連接神經元非常重要,不過最近的研究指出這些細胞有著更重要的功能 — 記憶形成。但是人複雜的腦部一直是科學家難以探知的領域,至今仍然有很多未解之謎。

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