《刻意练习》精读笔记：大脑的适应力

№.1 本书导语：天才真的存在吗？

1763年，7岁的莫扎特开始了他的环欧洲演出，成为一代传奇人物。莫扎特年纪很小时就能准确辨识任何音乐声的调子（绝对音高），同时期的许多已成年、经验丰富的音乐家都无法与之匹敌。那时人们认为，这种罕见的能力是万里挑一、与生俱来的天赋。

这种观念持续了200多年，直到近几十年才有所改变。比如，2014年的《音乐心理学》上发表了一项研究报告，心理学家榊原彩子招募了24个年龄在2~6岁的孩子，通过数月的训练使他们能够辨别14首和弦，然后测试他们是否能正确说出单首和弦的音高。结果是惊人的：所有孩子经过训练后都培养出了辨别绝对音高的能力。

这促使人们重新思考莫扎特幼时的经历：莫扎特的父亲在其4岁时就全职教授他学习乐器，他所受的刻意训练远远超过上述实验中的孩子，这种训练能够使大脑发展出响应绝对音高的回路——自20世纪90年代以来，研究人员认为，大脑具有适应能力，大脑的神经元连接并不是固化不变的，如果有持续的外界刺激，大脑可以建立新的神经连接，新的神经元也可以生长。

在这本书中，我们将首先强调一个观点：大脑具有适应性，适当的训练能够帮助我们创造新的潜力。与此同时，简单的努力并不能显著地提高能力，我们必须更聪明地去努力。作者及其同事通过研究发现，在任何一个领域，若要显著提高水平，都必须遵循一套普遍原则，叫做“刻意练习”（deliberatepractice）。

№.2 今日导读

在导语中我们已经提到，大脑具有适应能力。事实上，我们的一切思维活动都依赖大脑，而大脑能对行为作出响应，是练习能够起作用的基础前提。鉴于这一生理基础如此重要，本章将不吝笔墨，详细描述大脑的适应能力。

当然在此之前，我们还要讲一个故事，为你介绍一位将伴随我们全书的朋友——史蒂夫。

№.3 史蒂夫的强大记忆能力

作者在大学任教时，曾聘请一位叫史蒂夫的学生参加一项实验。实验很简单，有人以一个每秒的速度念一串随机数字，比如“6…9…5…0…2”，史蒂夫则要努力记住它们。史蒂夫每次练习一小时，经过四次练习，史蒂夫一般能记住7到9个数字。史蒂夫认为这就是自己的极限了——正如在很长一段时期内，科学家们所相信的那样。

在讲述科学家的理论之前，我们必须先区分两个概念：短时记忆与长时记忆。简单来说，我们可以想象大脑中有一些存储记忆的“仓库”，长时记忆指的是你“记住了”的东西长时间存储的仓库，这些东西有如家庭地址、自己的电话号码、李白的静夜思……短时记忆则指的是你“正试图记住”的东西的临时仓库。

科学家认为，我们的大脑临时存储信息的容量非常有限（临时仓库很小），通常在7个单位左右。如果用很快的速度向史蒂夫念数字，迫使他只能使用短时记忆，那么他最多记住9个数字是不足为奇的。

但史蒂夫后来表现得怎么样呢？第16次练习时，他已经能记住20个数字了，一百多次练习后，他能记住40个数字，两百多次练习后，他居然记住了82个数字！这是谁都没有想到的。想象有人向你以每秒一个的速度念出下面这些数字，你能记住多少吧：

0326443449602221328209301020391832373927788917267653245037746120179094345510355530

史蒂夫在这项任务上达到了令人难以置信的成绩，我们再看一些其他有趣的纪录：1973年，背诵圆周率小数点后数字的最高纪录是511位，2015年这一纪录刷新到了小数点后7万位！1908年马拉松世界纪录是2小时55分18秒，一个世纪后纪录刷新到2小时2分57秒，而2013年波士顿马拉松比赛的参赛资格就已经是3小时5分钟，能获得参赛资格的约有3万人。同样在20世纪初，跳水运动员空翻两周被认为是危险动作，而现如今却只算入门级表演，现在已经有运动员能完成空翻四周半的动作了。如果告诉过去的人们，有人能空翻四周半，他们肯定认为是天方夜谭，这就好像告诉刚参加训练的史蒂夫，他能记住82个数字一样。

这中间发生了什么？是拥有运动天赋或者其他天赋的人变多了吗？事实上，我们看到，在20世纪下半叶，人们在各专业领域的训练时间日益增长、训练方法日益精细化。运动、音乐或者其他任何领域的人才，都通过发挥人类身体和大脑的适应能力，通过强大有效的练习来提升技能，攀登到不可思议的高度。

只有单纯的持续练习是不够的，在谈论刻意练习前，我们先聊一聊人们能够不断提高技能水平的背后，有着什么样的生理原因。

№.4 伦敦司机的大脑

如果你喜欢健身，那么你可以通过称体重、测量体脂率或者直接照镜子来观察自己的变化。但如果你想要提高自己某项脑力技能，比如学习一门外语，你能观察到大脑的变化吗？这不太容易。你只能通过一些外在的表现，比如能记住多少单词、能听懂多少听力来判断进度。

现在越来越多的研究表明，大脑的结构和运行方式，都会因不同的心理训练而变化。下面我们以一个非常有名的、关于伦敦司机的研究来开始本章节：

开车在伦敦街道上穿行是什么感觉？这个城市的主干道随意地弯曲着，环形交叉路、单行道和断头路随处可见，古怪的门牌编号和横跨在市中心的十几座桥梁，使得GPS系统在这里也要举手投降。对于游客来讲，在伦敦出行时最好搭乘出租车，你只要告诉司机目的地的地址，或者附近的随便什么标识，他就能带你过去。

鉴于伦敦复杂的路况，想要成为出租车司机的人必须通过由交通部主持的测试——也许是世界上最难的测试。参加测试的司机，必须全面了解以查令十字街为圆心、以9.6千米为半径的区域详细情况，这包括大约2.5万条街道、比街道数更多的各种建筑（包括政府机构、商业中心、体育馆、俱乐部、警局、监狱等等）。此外，司机还必须能根据时间、路况等因素综合考量各种可行路线，快速做出最优选择。一则刊登在《纽约时报》的新闻讲道：主考官曾要求一位参加测试的司机将他带到一座“两只老鼠手持奶酪”的雕像前，而那雕像只有大概0.3米高。

一位想要通过测试的司机，通常需要花上数年的时间来掌握这些“知识”。他们的记忆力和导航能力令科学家十分感兴趣。神经系统科学家马圭尔对伦敦司机做了一系列深入研究，发现大脑就像肌肉，越锻炼越强大。

马圭尔利用磁共振成像技术，对比16位出租车司机与50位普通男性的大脑的差异。结果发现他们大脑的海马体（与记忆有关，形似海马）的后部比一般男性要大，并且当出租车司机的时间越长，该部位也越大。马圭尔又将他们与那些在固定道路上开车的公交车司机进行比较，发现仍然是出租车司机的海马体后部更大。这说明海马体后部的尺寸变化与驾驶行为本身没有关系，而与定位导航能力有关。

聪明的读者也许想到了另一种可能：如果这些司机天生就是海马体后部比较大呢？而正因为他们海马体后部比较大，天生有导航天赋，所以才在严苛的出租车司机测试中脱颖而出。

马圭尔后续的追踪实验回答了这个问题。她从正在准备参加培训、申请许可的出租车司机中，招募到79人（都是男性）参加实验，另外又招募到31位年纪相当的普通男性作为对照。她发现两组人的海马体后部大小无差异。四年之后，这79人中有41人已通过考核成为司机，而另外38人则没有。此时，参加实验的变成三组人：经过高度刻意练习后通过测验的司机、中途放弃的经过轻度练习的人、未参加训练的普通男性。马圭尔再次扫描他们的大脑后发现，通过考核的司机的海马体后部，明显大于其他两组人。作者认为，密集的训练使得大脑中与空间导航有关的海马体后部发生了变化。就好像充分的锻炼能够增加肌肉一样，海马体后部也发生了“膨胀”。

№.5 大脑拥有无限的适应能力

21世纪早期，大多数科学家并不认可马圭尔的研究结果。当时的一般观点是，一个人一旦成年，他大脑中的神经元连接就已经固定了，学习所起到的效果只是强化其中一部分连接，但整个大脑的神经网络是不变的。也就是说，人的大脑就好像一部智能手机，它的硬件配置是一定的，通过下载不同的APP，手机能够获得不同的功能，通过学习，人能够获得新技能。但学习的最终效果是受到大脑本身的限制的，就好像硬件配置本身（内存、处理器）对手机功能的限制一样。

但其他一些研究证据并不支持这种观点。这些研究观察了盲人的大脑如何进行“重新布线”，使得大脑中原本专门处理视觉的部位找到新用途。原来，失明者阅读时，要通过指尖触摸盲文上凸起的小点（如图）来辨认文字。研究者通过磁共振扫描发现，失明者“阅读”时大脑中活跃的部位与正常人阅读文字时活跃的部位一致，都是视觉皮层。通常来说，视觉皮层在处理来自双眼的信息时才会活跃，但当人失明（一般问题出在眼睛或视觉神经，大脑皮层本身仍然运转）后，大脑重新分配了神经元的连接路径，使得视觉皮层能够解读来自指尖的触觉。

更进一步的研究发现，当对某件事的刻意练习足够多时，大脑甚至会改变相关神经元的用途来帮助完成这件事。20世纪90年代，研究者邀请了一些熟练的盲文阅读者，他们借助三根手指来阅读：食指辨识单个字母对应的点，中指判断字母之间的空间，无名指帮助定位行数。对一般人来讲，三根手指由大脑的不同部位控制，因此当手指被扎时，我们不必看就知道被扎的是哪根手指，以及扎人的是钉子还是铅笔尖。但由于这些熟练的盲文阅读者每天用数小时触摸盲文，研究者发现他们大脑中专门负责这三根手指的部位都增大许多，最后甚至都重叠起来了。他们这三个指头的触觉无比灵敏，能分辨极其细微的触碰，却经常无法区分是哪个手指被碰到。

一些对失聪者的研究也得到了类似的结果，说明大脑的结构与功能不是固定不变的，大脑会响应人们特定的行为。因此，通过刻意练习来塑造大脑确实是可能的。

№.6 走出舒适区的重要性和三个细节

为什么人的身体和大脑具有如此强大的适应能力呢？原因非常有意思：人类本身从细胞到组织都在尽力保持稳定。身体作为一个系统，总在努力保持“体内平衡”，比如平稳的心率、稳定的血糖水平等。当我们运动时，肌肉纤维收缩，单个肌肉细胞从血液中获取的能量与氧气增多，心跳和呼吸加快以加强供血和供氧，身体中其他形式的能量转化进入血液中——这一套响应机制努力地保持着体内平衡。

当运动强度超过体内平衡机制能够维持的界限后，由于氧气或者能量不足，细胞的新陈代谢会出现异常。细胞及身体系统被迫变化，使特定的基因片段发挥作用，走出了“舒适区”。研究者还不是非常清楚这种作用是如何起效的，但可以确定的是，身体会响应压力，发生一些变化，并在新的水平上建立平衡。

举例来说，一个不太锻炼的年轻人开始慢跑，从血管的角度，这种活动使得腿部的毛细血管含氧量不足，作为应对，身体会长出更多的毛细血管，以增加供氧量，使得腿部肌肉细胞重新回到舒适区（当然这个舒适区已经不是之前那个了）。年轻人会发现，他最开始跑步时总是气喘吁吁，但坚持一段日子后会变得很轻松。假设他不增加跑步的速度或者距离，他将能长时间保持这种平衡状态。

大脑与身体的不同是，成人大脑中的神经元（即神经细胞）很少继续生长或者分裂出新细胞，在面临新挑战时，大脑常以改变神经元之间的连接来应对，这种改变可能是加强、减弱或者建立新的连接。一般来说，遇到的挑战越大，大脑的变化也越大；另一方面，我们也要避免过度锻炼，那样可能导致倦怠和低效。因此，将挑战设置在舒适区外不太远的地方，使人“跳一跳能够到”是最好的。

至此我们已经知道，持续的训练会使得大脑中受到挑战的相应部位发生改变，大脑会通过改变神经元连接来增强能力。除了这条基本信息外，我们还需要注意其他三个重要细节。

第一个是训练对大脑的影响与年龄有关。青少年大脑的适应能力比成年人更强，同样的训练对年纪小的人影响更大，因为早期训练可以影响大脑的发育路线。就好像同样是折弯树枝，一根已经长成的树枝变化不会特别大，而刚长出的嫩枝则可能从此改变生长方向。

第二个细节是，通过长时间训练使得大脑某些部位得以发展，可能会付出代价，在另一些方面出现退化。马圭尔对伦敦司机的研究发现，在记忆伦敦不同地标位置时，出租车司机比没有经过培训的普通人强得多，但在延迟30分钟之后回忆复杂图案的测试中，出租车司机的表现却差得多。一种可能是解释是，密集的训练使大脑中越来越大的部分专门为伦敦街道的记忆服务，对其他类型的记忆变少了。

第三个细节是，训练一旦停止，因训练而导致的生理和认知变化就开始消失。一批运动员曾自愿参加一项研究，他们必须停止训练，在床上躺一个月，结果很明显，他们的力量、速度和耐力都下降了。

生活中大部分人体内保持着一种低水平的平衡，他们可以随意走动或跳跃，但一般不会试图在5分钟内跑上1.5千米。而另一些人经过艰苦的训练，能够1小时跑16千米。前者并不是缺少什么能力，但对他们来说这些已经“足够好”了，没有必要走出舒适区，通过大量的训练来提高跑步能力。其他认知活动也是类似的，总有一些事情我们很少尝试，比如写作、讲课或者做手术。并不是我们没有能力做这件事，如果你希望对一件事变得擅长，你就有办法做到。

№.7 年龄与适应能力的关系

很多人仍然会疑虑重重：如果人们已经成年，真的还有机会登上顶峰么？

我们认为，虽然成年之后再进行训练确实存在一些限制，但是这种限制完全不能阻止人们在成年后发展一门技能。事实上，练习本身的限制（比如成年人很少能每天抽出四五个小时进行刻意练习）往往比心理或生理因素的限制影响更大。

就生理因素来说，涉及体能训练的行业确实对年龄有一定的要求。通常来讲，人类体能的巅峰大约在20岁，在20多岁后，身体的成长和发育停止，骨架结构基本确定，身体的柔韧性开始下降，可塑性更低，也更容易受伤。但人们仍然可以通过练习来训练体育技能，只需要注意控制练习的时间和强度等。实际上，在过去的几十年里已经有高龄运动员证明，他们能取得的进步甚至可以比年轻的运动员更大。在如今60多岁的马拉松爱好者中，大约四分之一有望击败一半以上年龄在20～54岁的选手。

就心理因素来说，成年人的适应能力仍然十分强大。一方面，有研究表明，音乐家大脑的某些部位比非音乐家要大，但这种情况只出现在那些从7岁前开始学习的音乐家身上。另一方面，大脑中某些涉及运动控制的部位（如小脑），音乐家比非音乐家要大一些，但是那些较晚开始训练的与较早开始训练的音乐家之间却没有差异，这似乎说明，无论人们从何时开始训练，小脑都会发生可辨别的变化。

另一项关于多语言学习的研究表明，青少年期及以前学习多门语言，可能是通过增加大脑中的脑灰质而发生的，但成年后的语言学习，可能是通过去除脑灰质的方式进行的。这些研究结论确实还只是推测，我们不明确的问题有很多。综合以上内容，我们可以总结：虽然成年人的大脑适应力不像年幼时那么强、适应的机制也可能与年幼时稍有不同，却依然能应对新的学习和改变。

№.8 今日总结

关键词：大脑的适应能力，舒适区

要点：

1. 大脑的结构与功能不是固定不变的，大脑会响应人们特定的行为，所以通过刻意练习来塑造大脑是可行的。
2. 在发展技能时，走出舒适区非常重要。
3. 虽然成年人的大脑适应力不像年幼时那么强、适应的机制也可能与年幼时稍有不同，却依然能应对新的学习和改变。

思考与实践：

看完今天的内容后，你打算如何走出自己的舒适区？请记录下来，并为此做计划和行动。