腦,承載著人類思維的運行,是人體中最重要的器官。構成人腦的細胞大概有3000多種,主要分為兩大類:神經元(也稱為神經細胞)和神經膠質細胞。其中,神經元是神經系統最基本的結構與功能單位,據估計,人腦中大約有860億個神經元,它們絕大多數都是由3個部分組成:樹突、細胞體和軸突。其中樹突用來接收信號,細胞體可以接收和加工信號,軸突負責傳出信號。
大腦中的信息傳遞是一個復雜而精細的過程,主要通過神經元之間的信號傳遞實現。幫助神經元之間建立連接、傳遞信息的結構就叫做“突觸”,它是信息傳遞的核心。每個神經元會建立成千上萬的突觸連接,因此人腦實際上是一個龐大到令人無法想象的神經網絡。
其中一些被稱為“神經遞質”的化學物質如乙酰膽堿、多巴胺、血清素、谷氨酸等,對注意、記憶、情緒和學習起著至關重要的作用。人之所以能夠學習并形成長期記憶,其秘密就在于學習會引起腦內神經遞質、突觸連接、功能網絡的不斷變化,這種變化被稱為“腦的可塑性”。人腦終身可塑,青少年階段是可塑性最強的時期之一。我們怎樣才能抓住這富有學習能力和創造性思維的重要時期呢?做好這四點很重要—
均衡營養不挑食
營養對于大腦的學習能力至關重要,人們常說的“多吃核桃可以補腦”有一定的科學道理,但并不是簡單的“以形補形”。它們之所以對大腦健康有益,是因為以核桃為代表的堅果中含有一定的α-亞麻酸,這是一種人體無法自身合成的必需脂肪酸,有益于大腦和神經系統的發育。還有很多來源于食物的營養物質能夠使我們的大腦神經網絡更加高效發達,有助于提高智力、記憶力和學習能力。因此,同學們應當注重飲食的均衡搭配,確保攝入足夠的優質蛋白,同時減少葷湯的攝入,嚴格控制糖分,多吃蔬菜,尤其是選擇顏色豐富的蔬菜,以全面獲取身體所需的各類營養物質。
保證睡眠不熬夜
科學家認為,睡眠至少有以下兩大功能:一是給腦排毒,二是鞏固記憶。人腦每天的新陳代謝會產生大量有毒、有害的物質,這些物質會損傷神經元、突觸的結構與功能。人腦中沒有真正的淋巴系統,但是有一個“類淋巴系統”——中樞神經系統組織液與腦脊液系統的動態平衡系統。在睡眠的過程中,腦脊液會有規律地進出并沖洗大腦,把有毒有害的物質帶出大腦,從而幫助大腦恢復功能。此外,人腦會在睡眠的過程中對記憶進行再激活、重演和重組,這個過程對長期記憶的形成和鞏固非常重要,也就是說——對學習效果影響很大。因此,想要更好地學習,就要盡可能地保證睡眠質量。
積極運動多鍛煉
“運動改造大腦”這句話并不是空穴來風,運動能夠增加大腦氧氣和養分從而提升神經效能,幫助我們更好地控制注意力、記憶力、情緒和身體活動。運動還能夠促進腦內各種神經遞質的穩定和平衡,使我們能穩定情緒、改善注意力、促進記憶的形成和鞏固以提升學習成效。特別是有氧運動還能促進人體中“腦源性神經營養因子(BDNF)”的合成,這是一種對人腦中新生成神經元的存活和發育十分關鍵的營養物質,并且對維持已有神經細胞的正常功能很重要。因此,把空閑的時間用來運動,不僅不會耽誤學習,反而能夠對腦發育、學習能力、心理健康起到促進作用。
請注意:
1.腦與大腦不是一回事,大腦是腦的一個部分。為了避免理解混亂,本文中的“腦”與“大腦”不做嚴格區分。
2.本文中所有描述的人腦特征均以成年人的腦為依據。

實踐探索多動手
實踐是幫助我們學習的重要方式。大腦的學習會受到身體和環境之間互動的影響,身體的狀態和感受直接影響人們的認知和學習過程。當我們運用學到的知識和技能在現實情境下解決問題時,大腦內相應的網絡也會得到優化,形成深入、穩定的概念或觀念。因此,身體活動直接參與學習過程能夠幫助“腦—身體—環境”三者之間高度耦合與統一,這種認知過程叫做“具身認知”,其對應的學習過程被稱為“具身學習”。也就是說,動手才能更好地動腦,學以致用才是最好的學習。想讓大腦更好用,同學們要多參加勞動、科技、藝術等實踐活動,在玩中學、做中學、用中學和創中學。
【本文系科技創新2030-“腦科學與類腦研究”重大項目“中國學齡兒童腦智發育隊列研究”(項目編號:科技創新2030 2021ZD0200500)科普成果】
作者單位 東南大學兒童發展與學習科學教育部重點實驗室
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你知道嗎?人體中最長的軸突從脊髓一直延伸至腳趾,大約有1米長,而鯨類的軸突最長能達到10米,是自然界動物中最長的。
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腦袋或者額頭大的人更加聰明嗎?錯!腦的大小與智力水平并沒有直接關系。人腦雖然是自然界中最為聰明、最為精細的腦,但人腦并不是自然界中最大的腦。目前一般認為自然界中最大的腦是抹香鯨的腦,其體積大約在8升左右。