经验与环境对大脑发展的重要作用

在学习的过程中，大脑所发生的变化似乎使神经细胞变得更加有效或有力。在复杂环境中饲养的动物，其每一个细胞中的毛细血管（毛细管是给大脑供氧和其他养料的微小血管）比圈养动物的多——因此能为大脑供应更多的血液，不管这些圈养动物是独居一笼或是有同类相伴（Black et al.，1987）。用这种方法，经验使大脑功能的总体质量增加。把胶质细胞（这是一种通过提供营养和清除垃圾来支107撑神经元功能的细胞）作为索引，在复杂环境中的动物的每一个神经元的胶质数量多于圈养动物。总的来说，这些研究描述了大脑依赖经验增强能力的协调模式。

其他一些对动物的研究显示，学习使大脑发生的某些变化，见背景资料5.1。在大笼子里圈养的断奶老鼠，其大脑皮质的重量和厚度有明显的改变，因为这些笼子里放进了一组供其玩耍和探究的不断变换的物体和其他一些诱发玩耍和探究行为的老鼠（Rosenzweig and Bennett，1978）。在完成各种各样的问题解决任务时，这些动物比在标准的实验笼子里饲养的老鼠表现得更出色。有趣的是，在社会群体中相互接触以及与环境保持直接的物质接触是非常重要的：在丰富的环境中独处的动物没有多少好处；在大环境中关在小笼子里圈养的动物情况也一样（Ferchmin et al.，1978；Resenzweig and Bennett，1972）。因此，大脑皮质总体结构因接触学习机会和在社会情境中学习而改变。

背景资料5.1　使老鼠变得更聪明(www.xing528.com)

老鼠是如何学习的？老鼠可教吗？在一些经典的研究中，把老鼠放到一个杂居环境中，该环境充满物体，能为老鼠探究和玩耍提供充足的机会（Greenough，1976）。物体每天都在变换和重新摆设。在更换物品的时间里，动物被安放到另一环境中，该环境摆设另一组物体。因此，像在纽约下水道中或堪萨斯田墅里真实世界的老鼠一样，这些老鼠具备相当丰富的经验，能通过这些经验提取信息。一个对照组的老鼠被放在一个典型的实验室环境中，在空荡荡的笼子里独自生活或与一、两只老鼠一起生活。对于老鼠来说，这个环境显然是单调而又缺乏真实情境的。这两种场景有助于确定经验是如何影响正常大脑和正常认知结构的发展的，同时也能够观察到当剥夺动物的关键体验时会发生什么情况。

当生活在复杂环境或贫瘠环境中的老鼠成长到青春期后，让两组老鼠接触学习经验。在复杂环境中长大的老鼠一开始就比其他老鼠少犯错误，它们也能很快学会不犯任何错误。在这一意义上，它们比在剥夺环境的老鼠更聪明。如果给予正面的奖励，它们比单独关在笼子中圈养的动物在应付复杂任务时表现得更加突出。显然，学习改变了老鼠的大脑：在复杂环境中生活的动物，它们视觉皮质中每个神经细胞的突触拥有量比在标准笼子里圈养的动物高出20%到25%（Turner and Greenough，1985；Beaulieu and Colonnier，1987）。显然，当动物学习时，它们给大脑添加了新的连接——一种不局限于早期发展的现象（Greenough et al.，1979）。