star
激发大脑潜能,随时随地进行脑力训练

科学训练五大能力,提升注意力、记忆力、协调力、逻辑力与问题解决力!

前往下载 star

赫布定律:大脑学习的神经密码

你有没有想过,我们是如何学习新事物、记住重要信息,甚至养成日常习惯的?从蹒跚学步的孩子学习说话,到成年人掌握新的工作技能,我们的大脑学习能力似乎是无穷无尽的。在这看似神秘的学习过程中,隐藏着许多复杂的神经机制。而在这些机制中,有一个最基本、最核心的原则,就是我们今天要探讨的赫布定律。

大脑中的“高速公路”:神经元和突触

要理解赫布定律,我们首先要了解大脑的基本结构单元——神经元,以及神经元之间如何交流的“桥梁”——突触。 你可以把我们的大脑想象成一个庞大而复杂的城市,而神经元就是这座城市里的“居民”,它们彼此之间通过 “高速公路”相互连接,传递信息。 这些“高速公路”就是 突触,它是神经元之间传递信号的特殊结构。

当我们思考、感受、行动时,大脑中的神经元就会被激活,产生电信号。 这些信号沿着神经元的轴突传递到突触,然后通过释放化学物质(神经递质)的方式,将信号传递给下一个神经元。 神经元之间的这种信号传递,就是我们大脑进行信息处理和学习的基础。

“一起激活,一起连接”

现在,让我们回到赫布定律。 这个定律可以用一句简洁有力的话来概括:“一起激活,一起连接” (Neurons that fire together, wire together)。 这句话是加拿大心理学家唐纳德·赫布(Donald Hebb)在1949年提出的,它揭示了神经元之间连接强度的变化规律,也是我们大脑学习和记忆的神经生物学基础。

那么, “一起激活,一起连接” 到底是什么意思呢? 当两个神经元经常在几乎同时 被激活时,它们之间的突触连接就会得到加强。 反之,如果两个神经元很少同时激活,或者激活时间上没有关联,它们之间的连接就可能减弱甚至消失

你可以把这个过程想象成两条小路,它们分别连接到两个不同的村庄。 如果经常有人同时从这两个村庄出发,沿着这两条小路互相走动,那么这两条小路就会逐渐被人们踩实,变得更加宽阔和平坦,更容易通行。 相反,如果很少有人走动,小路就会变得荒芜,杂草丛生,难以行走。

赫布定律的生物学基础:突触可塑性

赫布定律的成立源于我们大脑中突触的神奇特性——突触可塑性。突触可塑性意味着突触连接的强度并不是固定不变的,而是会根据神经元的活动模式发生持久的变化。这种变化不仅包括突触结构的调整,如突触数量的增减和突触面积的扩展或收缩,还涉及功能上的变化,比如神经递质释放量的增减和突触后膜受体敏感性的变化。

当两个神经元频繁同时激活时,突触可塑性机制就会被激活,从而使它们之间的连接变得更加高效。具体而言,突触前神经元可能会释放更多的神经递质,而突触后神经元则会增加受体的数量,甚至突触的结构也会发生实质性的变化。这一切都使得信号传递变得更加迅速和顺畅。这种突触连接的增强,正是赫布定律所强调的“共同激活”的真实体现。

赫布定律的应用

赫布定律看似抽象,但它却深刻地影响着我们生活的方方面面。 从学习语言、掌握技能,到形成记忆、养成习惯,赫布定律都在其中发挥着关键作用。 让我们通过几个例子来理解赫布定律的应用。

(1)语言学习

当我们学习说话时,大脑中负责控制发音肌肉的神经元(运动神经元)和负责感知声音的神经元(感觉神经元)会经常 同时 被激活。 例如,当我们发出 “ma-ma” 的声音时,我们既能感受到口腔肌肉的运动,也能听到自己发出的声音。 这种 同步激活 会不断加强运动神经元和感觉神经元之间的突触连接。 久而久之,当我们想要说话时,仅仅是 想象 自己说话,就能自动激活与发音和听觉相关的神经元网络,让我们能够流畅地表达自己的想法。

(2)运动技能学习

学习任何一项运动技能,例如游泳、骑自行车、弹钢琴,都离不开赫布定律的参与。 刚开始学习时,我们的动作可能笨拙、不协调,需要反复练习才能逐渐掌握。 每一次练习,都是一次运动神经元和感觉神经元 同步激活 的过程。 例如,在学习弹钢琴时,当我们反复练习一个乐谱,手指的运动神经元和眼睛看到的乐谱信息相关的感觉神经元就会不断 同时 激活,使得控制手指运动的神经回路逐渐优化,手指动作变得越来越熟练、准确。

(3) 记忆形成

我们之所以能够记住人和事,也是因为赫布定律在记忆形成中发挥着重要作用。 当我们经历一件事情时,大脑中参与处理这件事情的各种信息(例如,视觉信息、听觉信息、情感信息)的神经元会 同时 激活。 根据赫布定律,这些神经元之间的突触连接会得到 加强,形成一个特定的神经元网络,这个网络就代表了我们对这件事情的记忆。 当我们再次回忆这件事情时,只需要激活这个网络中的一部分神经元,整个网络就会被激活,从而让我们回忆起完整的记忆。

(4)习惯养成

无论是好习惯还是坏习惯,其形成都离不开赫布定律。 当我们重复做一件事情时,与这件事情相关的神经元回路就会不断 重复激活,使得这个回路的突触连接越来越强。 当突触连接足够强大时,这个行为就会变成一种 自动化 的习惯。 例如,每天早上起床刷牙的习惯,就是通过长期重复 “起床” 和 “刷牙” 这两个行为,使得相关的神经元回路连接加强而形成的。

总结

赫布定律是神经科学领域中重要定律,它为我们揭示大脑学习和记忆的机制提供了一个简洁而强大的理论框架。它启发了无数神经科学家深入研究,推动了这一领域的快速发展。随着研究的不断深入,我们对大脑学习的理解必将更加全面和深刻。

通过理解赫布定律,我们可以更好地认识大脑如何学习和适应,这不仅为科学研究提供了重要依据,也为我们日常生活中的学习和记忆提供了深刻的启示。