經(jīng)顱磁刺激技術(shù)示意圖。

經(jīng)顱直流電刺激技術(shù)示意圖。

　　人的成長(zhǎng)是一個(gè)不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)的過程，根據(jù)需求“拷貝”著各種知識(shí)、技能。因此，一個(gè)人最初的十幾年甚至二十幾年光陰，都要花費(fèi)在攝取知識(shí)、技能上。

　　這種成長(zhǎng)模式，對(duì)軍事人員來說尤為“奢侈”。軍事領(lǐng)域急速迭代更新的特性，迫使軍事人員必須以超強(qiáng)的認(rèn)知能力，在最短時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí)、掌握、駕馭高新技術(shù)和先進(jìn)武器，以最快速度適應(yīng)瞬息萬變的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。

　　軍事人員的認(rèn)知能力，一直是決定軍事實(shí)力的關(guān)鍵因素之一。隨著新興科技迅猛發(fā)展，致力于軍事作戰(zhàn)人員認(rèn)知增強(qiáng)的“神經(jīng)可塑性訓(xùn)練”，日益受到各國(guó)軍隊(duì)重視。

　　大腦的“代償現(xiàn)象”表明：神經(jīng)可塑性的確存在

　　早在19世紀(jì)末、20世紀(jì)初，就有學(xué)者提出，我們的大腦功能是會(huì)隨環(huán)境不斷變化的?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，大腦受損的患者，其受損腦區(qū)的相關(guān)功能一開始會(huì)基本喪失。但隨著時(shí)間推移，他們健康的大腦結(jié)構(gòu)會(huì)代替受損區(qū)域，發(fā)揮該結(jié)構(gòu)原本不具備的功能。

　　這就好像一支交響樂團(tuán)，唯一的鋼琴家退出了，為了正常演出，樂團(tuán)中的一位大提琴手站了出來，去嘗試掌握鋼琴?gòu)椬嗉记桑瑳]過多久就能代替鋼琴家演出了。

　　這種“代償現(xiàn)象”，讓科學(xué)家意識(shí)到了大腦的可塑性和適應(yīng)能力。

　　后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)可塑性不僅在這種極端情況下才表現(xiàn)出來，正常人在各年齡段，大腦都表現(xiàn)出強(qiáng)大的神經(jīng)可塑性。最典型的便是各腦區(qū)“用進(jìn)廢退”現(xiàn)象。即像肌肉一樣，人腦中常用的腦區(qū)會(huì)變得“發(fā)達(dá)”，而缺乏鍛煉的腦區(qū)則會(huì)停止發(fā)育甚至逐漸萎縮。

　　比如出租車司機(jī)的大腦海馬區(qū)（神經(jīng)元細(xì)胞集結(jié)區(qū)域）灰質(zhì)含量，要顯著高于公交司機(jī)。因?yàn)槌鲎廛囁緳C(jī)每時(shí)每刻面臨不同的行車路線，必須經(jīng)常鍛煉自己的路線記憶能力，才能把乘客準(zhǔn)確送達(dá)目的地。

　　又比如射擊運(yùn)動(dòng)員的大腦神經(jīng)連接，與普通人會(huì)有明顯差異。因?yàn)殚L(zhǎng)期的運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)，會(huì)引起其運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)的連接變化，以滿足更高精度的射擊技能需求。

　　在20世紀(jì)中葉，“神經(jīng)可塑性”一詞被正式提出。伴隨著影像技術(shù)的發(fā)展，神經(jīng)科學(xué)進(jìn)展飛速，神經(jīng)可塑性相關(guān)的實(shí)驗(yàn)及研究成果不斷涌現(xiàn)。研究顯示，不只是兒童，成年人、老年人甚至老年癡呆患者，他們的大腦神經(jīng)可塑性依然在發(fā)揮著作用。

　　提高神經(jīng)可塑性：從維持功能到增強(qiáng)認(rèn)知

　　神經(jīng)可塑性理論的提出，對(duì)腦科學(xué)應(yīng)用有著重大推動(dòng)作用。尤其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，人們開始思考：如何通過神經(jīng)可塑性，促進(jìn)腦損傷患者的功能恢復(fù)。

　　一項(xiàng)比較經(jīng)典的技術(shù)，是經(jīng)舌神經(jīng)刺激技術(shù)（TLNS）。研究者發(fā)現(xiàn)，如果在患者康復(fù)訓(xùn)練時(shí)，同步向患者舌頭施以帶有固定頻率的電刺激，一段時(shí)間后，腦損傷患者的運(yùn)動(dòng)能力就會(huì)有明顯改善。研究者分析，這可能是因?yàn)殡姶碳鞯搅舜竽X的三叉神經(jīng)等與感知運(yùn)動(dòng)和前庭功能相關(guān)的重要神經(jīng)結(jié)構(gòu)，從而激活了相關(guān)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的可塑性。

　　最近，一項(xiàng)對(duì)負(fù)傷軍人的臨床研究發(fā)現(xiàn)，即便是軍人負(fù)傷后多年才開始康復(fù)訓(xùn)練和TLNS治療，醫(yī)生依然能在對(duì)其治療的初期，觀察到其大腦的“代償現(xiàn)象”，也就是健康區(qū)域開始對(duì)損傷區(qū)域進(jìn)行功能補(bǔ)償。

　　更讓醫(yī)生驚訝的是，治療不僅讓負(fù)傷軍人在生理上逐漸恢復(fù)，還改善了他們的認(rèn)知能力，增強(qiáng)了聽力和專注力。

　　既然激活神經(jīng)可塑性能改善患者的認(rèn)知能力，那么在正常人中應(yīng)用同樣的技術(shù)，是否能讓他們的認(rèn)知能力更進(jìn)一步呢？答案是肯定的。

　　最近，幾項(xiàng)腦科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，同樣是對(duì)普通人進(jìn)行認(rèn)知能力訓(xùn)練，配合TLNS技術(shù)的一組人表現(xiàn)出更穩(wěn)定的腦功能變化。這說明，通過對(duì)大腦進(jìn)行電刺激，會(huì)提高正常人神經(jīng)可塑性，進(jìn)而使其認(rèn)知能力突破自身極限。

　　然而，TLNS技術(shù)本身是有局限的，其電傳導(dǎo)通路固定，使用者必須在口中含著設(shè)備。因此，這一技術(shù)干預(yù)范圍有限，還會(huì)影響正常行動(dòng)，目前并不是在正常人中廣泛應(yīng)用的最佳技術(shù)。

　　為提高腦刺激的靈活性和精度，同時(shí)兼顧安全性、便攜性，科學(xué)家發(fā)明了顱外無創(chuàng)傷刺激技術(shù)。其中，比較常見的就是經(jīng)顱磁刺激技術(shù)和經(jīng)顱直流電刺激技術(shù)。

　　經(jīng)顱磁刺激技術(shù)，利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，通過在外部制造電流變化，在大腦內(nèi)部形成磁場(chǎng)、誘發(fā)電流，從而增強(qiáng)或抑制某個(gè)腦區(qū)的活動(dòng)。

　　這一技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是，在非侵入前提下，實(shí)現(xiàn)較為精準(zhǔn)的大腦區(qū)域刺激，從而改變?nèi)说恼J(rèn)知功能或行為。比如，科學(xué)家可使用經(jīng)顱磁刺激技術(shù)，控制你某一根手指的活動(dòng)。目前，經(jīng)顱磁刺激技術(shù)主要應(yīng)用于科研和醫(yī)療領(lǐng)域，能幫助激發(fā)腦損傷患者的神經(jīng)可塑性，改善其認(rèn)知、行為功能的恢復(fù)速度、程度。

　　有資料顯示，國(guó)外一些研究機(jī)構(gòu)正試圖利用經(jīng)顱磁刺激技術(shù)對(duì)正常人進(jìn)行干預(yù)，影響其認(rèn)知、情感等心理過程，進(jìn)而改變其觀點(diǎn)態(tài)度等。這一技術(shù)的劣勢(shì)也十分明顯：由于磁場(chǎng)生成裝置較為笨重，使用者很難隨身攜帶，更難實(shí)現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)中保持對(duì)某一位置的精準(zhǔn)干預(yù)。

　　而經(jīng)顱直流電刺激技術(shù)，直接在頭皮上放置電極，傳導(dǎo)電流進(jìn)入大腦。相對(duì)于經(jīng)顱磁刺激技術(shù)，該技術(shù)在精度上略顯粗糙，無法掌控電流在頭皮的流動(dòng)過程。

　　研究發(fā)現(xiàn)，將經(jīng)顱直流電刺激的電極放在不同位置進(jìn)行不同模式電刺激，可實(shí)現(xiàn)不同神經(jīng)可塑性功能。如提高注意力、影響情緒、改善決策品質(zhì)等。

　　神經(jīng)可塑性訓(xùn)練：從“飽和刺激”到“精準(zhǔn)激發(fā)”

　　不難看出，雖然目前無創(chuàng)腦刺激技術(shù)已能促進(jìn)普通人群的神經(jīng)可塑性，但神經(jīng)可塑性訓(xùn)練還遠(yuǎn)未達(dá)到“指哪兒打哪兒”的理想效果。

　　若要精準(zhǔn)高效地提高人的某項(xiàng)認(rèn)知能力和技能，尚需更為完整精細(xì)的大腦功能圖譜，以及更為精準(zhǔn)便攜的技術(shù)手段。

　　提高人腦的神經(jīng)可塑性，帶來的是人學(xué)習(xí)、適應(yīng)、恢復(fù)能力的飛躍，對(duì)教育、醫(yī)療、經(jīng)濟(jì)、軍事等諸多領(lǐng)域的推動(dòng)作用不言而喻。

　　即便在理論與技術(shù)上有著不小阻礙，各國(guó)依然將目光聚焦于人腦，各種機(jī)構(gòu)和組織陸續(xù)開啟了腦計(jì)劃、腦工程，著力揭示大腦、干預(yù)大腦。

　　近20年來，在各國(guó)研究者努力下，腦機(jī)接口精度與便攜化程度不斷提升，大腦的精細(xì)結(jié)構(gòu)與功能也相繼被揭示。有關(guān)專家表示，在不久的將來，能夠精準(zhǔn)、高效、持久激發(fā)神經(jīng)可塑性技術(shù)必然會(huì)出現(xiàn)。

　　據(jù)悉，一些國(guó)外機(jī)構(gòu)已將神經(jīng)可塑性訓(xùn)練及相關(guān)設(shè)備研發(fā)作為專門的國(guó)防科研工程。

　　神經(jīng)可塑性訓(xùn)練技術(shù)為軍事領(lǐng)域帶來的益處，遠(yuǎn)不止于造就一批具有高超學(xué)習(xí)能力的軍事人員。無論是對(duì)腦損傷官兵生理、心理的治療，還是對(duì)健康官兵的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練、戰(zhàn)場(chǎng)和作戰(zhàn)行動(dòng)適應(yīng)能力的增強(qiáng)，神經(jīng)可塑性均具有廣泛的應(yīng)用前景。

　　版式設(shè)計(jì)：梁 晨