- 在了解了多巴胺的运作机制基础上，我们可以继续探究一些跟大脑健康，专注度，如何进行高效学习相关的话题。
学习的原理#
从脑神经科学来看，学习的本质是神经元的重新连接（rewire），进一步来看，需要大脑处在一种学习的化学状态下，也就是 Huberman 经常提到的神经可塑性（neuroplasticity）状态。要达到这个神经可塑性状态，有两个重要条件，一个是足够的专注度，另外一个是“犯错”的信号（后面会展开）。另外大脑一个比较有意思的机制是，在学习时的神经可塑状态下，乙酰胆碱会标记需要改变的神经元，而具体的神经元重连接则主要是在休息和睡眠时发生，是不是有点像 JVM 虚拟机的垃圾回收机制 :)
什么是犯错信号呢？当我们尝试做一些事情，但没有达到预期目标时，身体会给大脑发信号，“我犯错了”。处在这种犯错，沮丧的认知状态下，神经系统会释放肾上腺素（提升 alertness），乙酰胆碱（提升 focus），多巴胺（促进神经元的 change，rewire）等化学物质，激活神经元的可塑性。也就是说，犯错是我们进入学习状态的重要前提。搞机器学习的同学应该很熟悉了吧，这跟我们训练模型不是一模一样么 :) 另外很多人可能觉得心流（flow）状态是学习的最佳状态，而 Huberman 则不这么认为。心流是一种精神高度集中且接近于自动化的状态，是在做我们已经知道怎么做的事情，而不是在学习新的知识技能。
对于这个学习状态，经典的实验是给人们戴上一些能转变角度的眼镜，然后执行一些类似物体抓取的任务。由于看到的东西通过眼镜改变了其本来的位置，一开始在尝试时总会出现抓取动作的偏离。但后续在进入神经可塑性状态后，我们能逐渐适应相关的视觉偏移，协调自己的听觉，动作等都与之协同，顺利完成任务。更有意思的是，这个“神经可塑性”的化学状态是可以持续的，我们甚至可以先通过一些其它操作触发大脑的这个机制，再去进行真正的学习，以加快学习的速度。这里还有一个隐藏逻辑，当你在遇到挫折困难时，大脑进入了可塑性状态，而此时你却放弃了，那么神经元也会重新连接到这种容易放弃的行为模式，形成恶性循环。
人在年幼时期大脑天然的神经可塑性会比较好，而在 25 岁以后则会大大下降。我们后面会提到如何来进行克服。
另外，休息和睡眠时也会发生大量的神经元重连接的活动，这也是之前我们就提到过的，高质量的睡眠是实现很多生理，心理健康强壮的先决条件。
利用神经可塑性#
如果正在阅读文章的你还未满 25 岁，那么恭喜你，你的神经可塑性仍然非常的好，可以尽可能广泛的学习各种知识和技能。比如你可以很快学会各种乐器，新的语言，新的运动，新的专业技能等等。通过更广阔领域的体验接触，尽量找到你最有兴趣的方向，可以后续再不断深入经营。
如果已经像我一样超过了 25 岁，那么还有很多办法来提升神经可塑性：
- 通过实验发现，成年人对于小幅度的增量学习是完全可以适应与掌握的。例如每次视觉上的偏差只有 7 度，而不是一下子就来个 180 的大颠倒，那么成年人也能很快从错误中学习纠正。应用到实际学习中，我们每次学习的内容可以控制一下不要太多（本文有点违反了，建议收藏慢慢学习），多次积累来完成神经系统的调整学习。
- 对于达成目标的渴求度越高，重要性越大，奖励的刺激越大（比如为了生存），则神经可塑性就会越容易出现。这个比较符合直觉，但是现实中可操作性可能不高。
- 第三点最有意思，通过扰乱前庭神经系统（vestibular system），能够达到神经元可塑性的状态。简单来说，就是让你的身体有一些“新颖的重力体验”，如倒立，瑜伽，体操，滑板，任何让身体会失去平衡的一些状态等，会快速激发“我犯错了”的信号，进入学习状态，甚至可以在之后去做别的任务的学习。这一下子就让我想到了淘宝成立初期的“倒立文化”，没想到还真的有科学依据。需要注意的是，这个体验必须要新颖，也就是说如果你已经倒立很熟练了，那么去做倒立就是个日常行为，并不会给身体一种在犯错边缘，需要纠正的刺激。
Huberman 认为，大脑的主要功能链路是感知，认知，情感，思想，行动。在尝试控制我们的神经系统来进行各种任务时（例如学习，解决困难问题，挑战运动极限），我们是很难用精神思想来控制其本身的（比如不断跟自己说我不能分心），更可行的办法是“逆向链路”，从我们的行动出发，利用神经系统的运作原理，逐渐影响思想，情感，认知甚至感知部分。这也是 Huberman 非常推崇各种“行动工具”的原因。Mood follows action。
学习的理想状态#
除了神经可塑性的化学状态外，我们也需要注意其它的因素。例如我们不能太放松以至于有些昏昏欲睡，也不能太紧张激动，无法控制自己拥有清晰的思考等。这些也都跟我们体内的多巴胺，肾上腺素，乙酰胆碱，血清素，褪黑素等化学物质的水平有关，需要做好调节。在之前 Rich Roll 的访谈节目中，Huberman 提了一个非常有效的“呼吸工具”，叫生理叹息（Physiological Sigh）。操作方法上简单来说就是吸两口气，然后出一口长气。通常情况下，只要一两次生理叹息就足以使我们的压力和警觉水平迅速下降，让人感到更加平静，提升学习表现。
前面提到的成长型思维也很重要，在遇到错误导致的沮丧感觉时，可以不断增强自我暗示，失败是帮助我们学习成长的唯一路径，对我们是有益的，以此增加多巴胺的释放，提升学习动力和过程中的愉悦感。
联系到睡眠对学习的促进作用，也有一些研究提供了一些相关的 tips：
- 在学习时听一些有规律的节拍，在入睡时也播放同样的微弱节拍，能够提升学习和记忆的效果。
- 一般在 90 分钟的学习后（人体生物钟的周期），可以选择进行 20 分钟的休息（non sleep deep rest），也会加强学习的效果。
- Gap effect，在学习中随机停止 10 秒钟，这些停止会在睡眠中加速“播放”，提升学习效果。
提升专注#
“专注”背后的机理是大脑中两种“网络模式”的协调，一种叫 Default network，在我们不做任何事情时被激活，另一种叫 Task networks，在我们专注于做某些事情时被激活。普通人的大脑能够很好地协调这两个模式，两者像跷跷板一样，当一种模式被激活时另一种模式会被抑制。而具有专注障碍（比如多动症）的人来说，这两者无法很好地进行协调，因此会出现无法专注的现象。
通过提升多巴胺水平，可以有效促进这两种网络模式的协调，因此有非常多的多动症治疗药物都跟提升多巴胺有关，例如 Adderall，Modafinil 等。一些调查表明，这些药物（经常被称为聪明药，nootropics）在美国被滥用的程度甚至超过了大麻，不少“学霸”都以此来提升注意力，减少对睡眠的需求。但 Huberman 教授表示，一方面多巴胺的刺激提升后都会带来多巴胺水平的低谷，另一方面这些药物也可能导致上瘾，对新陈代谢作用造成扰动，有很多负面影响，对长期的学习与记忆效果可能并没有提升作用。在之前介绍多巴胺的章节也有提到，应该谨慎使用这类药物，并严格控制使用频率不能过高。
最好的提升专注的方法当然是前面聊过的更好的控制我们的多巴胺系统，例如把行动跟背后的意义相连接，给自己正面的心理暗示；将任务拆成多个小的里程碑，通过过程自身的激励来促进多巴胺的释放提升我们的专注度。此外一些安全有效的提升专注力的方法包括：
- 适量补充 Omega-3 EPA 鱼油，这是神经细胞的组成原料之一，能够有效减轻抑郁，对治疗多动症（ADHD）也有帮助。
- 通过身体其它部分释放运动，可以帮助提升注意力。教授举的例子是作为神经科医生在开刀时，如果采用半蹲半站的姿态（运动释放），拿手术刀的手更稳定不容易颤抖。这让我想起以前读书时很多同学习惯转笔，现在工作了也有不少人喜欢玩指尖陀螺，或者站立办公，可能都是类似效果。
- 限制视野范围，能够提升专注度。比如我们经常因为眼睛瞟到了任务栏上的消息提示闪动而分心，可以通过一些设置来进入“专注模式”。
- 视线的高低也会影响神经状态，视线往下看会让神经系统偏向镇静，放松，甚至困倦，而视线向上则会让系统提升警惕。工作时一般至少把显示器放置在鼻子位置之上。
- 大脑不擅长处理大量频繁的 context switch，典型的比如刷抖音，不同的信息以非常快的速度频繁切换，这对我们的注意力是有伤害作用的。2014 年的一项研究表示，我们每天在手机上花费的时间应该少于 60 分钟（青少年）/120 分钟（成年），以免引起注意力障碍问题。
- 还有研究表明，17 分钟的冥想，能够对大脑中的神经元做重新连接，永久地改善注意力。只要做一次就可以，完全可以尝试一下。
大脑健康#
最后来看下提升大脑健康和效能的一些方法。
首先是前面提到过的，保证高质量的睡眠。
运动方面，对大脑直接帮助最大的是有氧运动，提升心肺功能，支持大脑供能。建议每周 150-180 分钟的有氧训练。
对于大脑健康有帮助的食物，其中前三点是比较重要的，后面的部分涉及的研究没有那么多：
- Omega3, 尤其是 EPA 等脂肪酸，是大脑组成的重要部分，且一般人都容易摄入不足。多吃鱼，牡蛎，鱼子酱，奇亚籽，核桃，大豆。一天至少摄入 1.5 克，理想情况需要 3 克以上。不喜欢吃鱼的话可以辅助摄入鱼油。
- 磷脂酰丝氨酸，也对认知能力有帮助。通过鱼，肉类，卷心菜来摄入。
- 乙酰胆碱，重要的神经调质，提升注意力。摄入胆碱的重要来源是鸡蛋，尤其是蛋黄。土豆，坚果，水果中也含有，虽然没有蛋黄中的含量那么丰富。可以通过 Alpha-GPC 等补充剂来获取。
- 肌酸，尤其对于不吃肉的人，一天需要摄入 5 克左右。
- 花青素，在蓝莓，黑莓，葡萄等食物中有提供。可以降低 DNA 损伤，缓解认知下降等问题。大约每天需要 60-120 克蓝莓的补充。
- 谷氨酰胺，可以通过牛肉，鸡肉，鱼肉，鸡蛋，大豆，卷心菜，菠菜，芹菜等食物来摄取。提升大脑在缺氧（高海拔地区）下的表现，还能够抑制对糖的需求。
- 水，钠，钾，镁等电解质是神经元信号传递所需的基础元素，需要保证。
这一节中还讨论了我们身体对各种食物喜好进行判断的三个渠道，前两个分别是味觉判断和营养成分的下意识判断。第三个比较有意思，也跟多巴胺有关，即我们可以通过提升大脑代谢的活跃度来增加对某种食物的喜好。比如你如果不喜欢吃鱼，一种方法是你可以把鱼跟你平时爱吃的食物一起吃，另一种是给自己足够的心理暗示，说服自己吃鱼是有益身体健康的。通过这两种办法，你都可以让大脑释放多巴胺，从而逐渐提升对鱼类食物的喜好程度。
最后，如果你对膳食补充剂感兴趣，还可以看看 Huberman 教授平时会吃的补充剂有哪些。