
很有意思的问题!我觉得可以从脑神经学中对白质(white matter)的研究去看。
什么是“脑回路”?从题主的描述,我觉得可以把问题变成“如何解释个体的思维模式差异?从脑科学角度有没有相关的解释?”。那这个“脑回路”或者说“思维模式”转化成解剖学层面的概念,可以理解成——个体大脑内神经元信息传递路径会不会不一样,各个功能区域的神经元交流模式不一样?”
那白质是什么东西?简单来说是大脑各个区域沟通的通道(white matter pathway),嗯真的就好像一条条路径。
下面简单介绍一下什么是灰质与白质:
大脑由灰质与白质组成。上过高中生物的读者应该对下面神经元的结构有点印象:)
简单来说,灰质主要由细胞体组成,而白质主要由轴突组成。【诶是不是突然豁然开朗!】来来欣赏一下大脑中的"白质通道”white matter pathway【我觉得这图超酷炫的】,绿色代表前后传递,蓝色代表上下传递,红色代表左右传递:
对白质的研究从数量来说还相对较少,大多数白质路径的具体功能都不大确定,而且由于技术上的限制,目前基本只能研究病人。
接下来重点,大多数白质到20多岁才发育完全,有的甚至是得到40多岁!
比如Uncinate Fasciculus【没有官方中文翻译。。】:
这条路径的功能目前还不确定,目前比较有说服力的研究表明它和长期记忆以及语义知识有关(Harvey et al 2013; Papagano et al 2011)。Uncinate Fasciculus还是大脑最迟发育完全的路径之一,到40多岁还有可能在发育哦 (Lebel et al 2008)!
这说明什么呢?
虽然目前不能做到直接科学验证,但我觉得白质的个体差异与个人成长经历相关这点应该是可以大胆假设的。 比如蜘蛛可以是一些人的童年阴影,也可以是一些人的快乐回忆。我们的“脑回路”,说不定就是每个不同成长经历所塑造的不同的“大脑交通路线”。这种不同并不是宏观上结构会明显不一样,如果真是宏观上有大差异,比如缺个大洞啥的那绝对不只是思维方式差异这么微小的差异而是说不了话记忆功能障碍之类的大差异。
大脑发展的结构与功能性与成长经历的潜在联系其实在神经学很多方面的研究都有提到,比如记忆(e.g.伦敦出租车司机大脑相似性研究)、痛觉、心理疾病(e.g.童年有家暴经历的成人与患有PDSD士兵的大脑相似性)等。我这里举个尸体解剖学方面(postmortem)的研究作为例子,让大家感受一下人的成长过程,大脑皮层中突触密度的变化。
下面这张图显示的是人从出生到死亡(0-100岁)大脑颞叶上方某部分的突触密度的变化。从之前的介绍我们知道白质的重要组成部分就是突触,皮层的突触数量变化肯定也和“脑回路”白质的发展息息相关。这张图告诉我们大概5岁左右是个突触数量的分水岭,之后突触数量会下降直到差不多成年的时候才达到稳定值。联系一些常识和流行的发展理论,比如成年意味着长大成人、童年的成长关键期、童年经历的重要性等,似乎都可以和大脑生物学上的“关键期”对应得上。
这张图显示的是突触密度在大脑各个区域(由上至下:视觉、前额、听觉)在婴儿至成年时期(200-10000天)的变化。
可能有读者会问:为什么5岁后数量会下降?莫非是变“傻”了?这个其实是大脑在成长过程中高效化信息处理(processing)的一个过程,也就是根据成长经历、学习等过程简洁化、高效化我们的“脑回路”。比如小时候我们不懂得怎么判断危险,父母老师只能简单粗暴地让我们记住“陌生人跟你说话不要理”,但长大后我们遇到特定情况能在几秒之内果断地随机应变,帮助真正有需要的人以及避开潜在的危险。
所以综上,表面上理直气壮地甩一句“我和你的脑回路不同”很可能是一种很“科学”的说法。因为成长经历的不同,我们的白质结构(white matter pathway)会有所差异,当我们接受到相同的外部感官刺激(input),我们的主观感受很可能会千差外别。而如果我们接受过相似的教育,社会文化影响,我们的“脑回路”会有很多相似点。
回应一下题主2-4的疑问:
2.人与人之间的脑回路真的可以有很大不同吗?
“很大不同”我认为通常指的是直观上,比如MRI扫描可见的明显的不同。健康成人之间通常不会用“很大不同”,但微观的差异肯定是存在的。因为人的“脑回路”非一出生就定型,成长周期较长,大多数“路径”得到成年才成熟,有的甚至到中年才定型。而这生长期间会因个体经历而产生差异。
3、脑回路不同会导致什么情况?
相同的感官刺激对于不同的个体可能会有不同的主观感受。例子有很多,像之前提到的蜘蛛可能是一部分人的童年阴影也可能是愉快的回忆,人与人沟通的文化差异,或者语言是如何影响到人们的认知功能的?。
4、脑回路分长短吗?是否和俗语所描述一样脑回路长表示反应慢
这个通常要分三种情况:
1)不同发展阶段导致的差异:儿童由于感知系统未发育完全、注意力和记忆力等的局限,很多感知、认知相关的任务反映时间会比成人要长
2)先天性的差异:比如有认知困难或学习困难的人,即使智力正常,但是面对一些问题需要更长的反应时间。像少数智力正常的自闭症患者,在理解学习社交互动时,通常需要更长的时间。
3)后天成长经历+学习经历造成的差异:这个就和2、3说的差不多了。
Reference
Harvey, D. Y., Wei, T., Ellmore, T. M., Hamilton, A. C., & Schnur, T. T. (2013). Neuropsychological evidence for the functional role of the uncinate fasciculus in semantic control. Neuropsychologia, 51(5), 789-801.
Huttenlocher, P. R., & Dabholkar, A. S. (1997). Regional differences in synaptogenesis in human cerebral cortex. Journal of comparative Neurology, 387(2), 167-178.
Lebel, C., Walker, L., Leemans, A., Phillips, L., & Beaulieu, C. (2008). Microstructural maturation of the human brain from childhood to adulthood. Neuroimage, 40(3), 1044-1055.
Papagno, C., Miracapillo, C., Casarotti, A., Lauro, L. J. R., Castellano, A., Falini, A., ... & Bello, L. (2010). What is the role of the uncinate fasciculus? Surgical removal and proper name retrieval. Brain, awq283.
