Harnessing Adaptability

Nếu bạn là một vận động viên thể hình hoặc chỉ một người nâng tạ để tăng thêm cơ bắp, nó rất dễ dàng để theo dõi các kết quả khi bạn thử thách bắp tay của bạn, cơ tam đầu, cơ đùi, ngực, cầu vai, lưng, bụng, mông, bắp chân, và đùi sau. Một thước đo băng hoạt động, hoặc bạn chỉ cần nhìn vào gương và chiêm ngưỡng sự tiến bộ của bạn. Nếu bạn đang chạy hoặc đi xe đạp hoặc bơi lội để tăng sức chịu đựng của bạn, bạn có thể theo dõi tiến độ của mình bằng nhịp tim, hơi thở của bạn, và bao lâu bạn có thể tiếp tục đi cho đến khi cơ bắp của bạn ngập ngừng do tích tụ axit lactic.

Nhưng nếu thử thách của bạn là trí óc – trở nên thành thạo khi tính toán, nói, hoặc học cách chơi nhạc cụ hoặc nói một ngôn ngữ mới – nó khác nhau. Không có cách nào dễ dàng để quan sát các thay đổi kết quả trong bộ não của bạn vì nó thích nghi với các yêu cầu ngày càng tăng được đặt trên nó. Không có đau nhức trong vỏ não của bạn vào ngày sau một buổi tập luyện đặc biệt khó khăn. Bạn không phải đi ra ngoài và mua mũ mới vì những chiếc mũ cũ quá nhỏ. Bạn không phát triển một gói cơ sáu múi trên trán của bạn. Và bởi vì bạn không thể thấy bất kỳ thay đổi nào trong bộ não của bạn, thật dễ dàng để cho rằng thực sự không có nhiều điều xảy ra.

Tuy nhiên, đó sẽ là một sai lầm. Có một sự phát triển về các bằng chứng, chứng minh rằng cả cấu trúc và chức năng của bộ não đều thay đổi để đáp ứng với nhiều loại huấn luyện tinh thần khác nhau, theo cách tương tự như cơ bắp và hệ thống tim mạch của bạn đáp ứng với việc rèn luyện thể chất. Với sự trợ giúp của các kỹ thuật hình ảnh về bộ não như là hình ảnh cộng hưởng từ (MRI), neuroscientists đã bắt đầu nghiên cứu cách bộ não của những người có kỹ năng đặc biệt khác với bộ não của những người không có những kỹ năng đó và để khám phá những loại đào tạo nào tạo ra loại thay đổi nào. Mặc dù vẫn còn một số lượng lớn những điều cần được khám phá trong lĩnh vực này, chúng ta đã biết đủ để có một ý tưởng rõ ràng về cách purposeful practice và deliberate practice làm việc để tăng cả khả năng thể chất và tinh thần của chúng ta và làm cho nó có thể làm những điều mà chúng ta chưa từng làm được trước đây.

Phần lớn những gì chúng ta biết về cơ thể thích nghi với đào tạo đến từ các nghiên cứu về các vận động viên điền kinh, cử tạ, và các vận động viên khác. Tuy nhiên, điều thú vị là một số nghiên cứu tốt nhất cho đến nay về sự thay đổi của não khi đáp ứng với việc huấn luyện mở rộng được thực hiện không phải với các nhạc sĩ hay người chơi cờ hoặc các nhà toán học – một số đối tượng truyền thống hơn trong các nghiên cứu về tác động của thực hành đối với hiệu suất – mà thay vào đó là các lái xe taxi.

The brains of London Cabbies

Vài thành phố trên thế giới có thể ngăn chặn một hệ thống GPS như London có thể. Để bắt đầu với, không có mạng lưới đường phố có thể được sử dụng để định hướng và định tuyến như bạn sẽ tìm thấy ở Manhattan hoặc Paris hoặc Tokyo. Thay vào đó, các đường phố chính của thành phố được đặt ở các góc kỳ lạ với nhau. Họ cong và họ squiggle. Đường một chiều rất nhiều, có các vòng tròn giao thông và ngõ cụt ở khắp nơi, và thông qua giữa tất cả mọi thứ chạy sông Thames, được bao phủ bởi hàng chục cây cầu ở trung tâm Luân Đôn, ít nhất một trong số đó – và đôi khi nhiều hơn – có thể sẽ phải vượt qua trong một chuyến đi của bất kỳ chiều dài nào qua thành phố. Và hệ thống đánh số thất thường không phải lúc nào cũng cho bạn biết chính xác nơi để tìm một địa chỉ cụ thể ngay cả khi bạn đã tìm thấy đúng đường phố.

Vì vậy, lời khuyên tốt nhất cho du khách là quên đi việc thuê một chiếc xe với hệ thống định vị và thay vào đó dựa vào các dịch vụ của thành phố. Chúng phổ biến ở khắp mọi nơi – khoảng hai mươi lăm ngàn người trong số họ lái xe xung quanh trong chiếc xe to lớn, màu đen, hộp của họ tương đương với ô tô của giày hợp lý – và họ rất kinh ngạc trong việc đưa bạn từ điểm A đến điểm B theo cách hiệu quả nhất có thể, không tính đến độ dài của các đường dẫn khác nhau, nhưng thời gian trong ngày, lưu lượng truy cập dự kiến, tạm thời làm đường và đường đã bị chặn, và bất kỳ chi tiết nào khác có liên quan đến chuyến đi. Điểm A và B cũng không phải là địa chỉ đường truyền thống. Giả sử bạn muốn xem lại cửa hàng mũ nhỏ vui nhộn đó trong Charing Cross có tên bạn không nhớ lại – Lord’s hoặc Lear hay đại loại như vậy – nhưng bạn nhớ rằng có một cửa hàng nhỏ bên cạnh bán bánh nướng nhỏ. Vâng, chỉ cần như vậy là đủ. Nói tất cả điều đó với cabbie của bạn, và gần như tự động, bạn sẽ thấy mình ở phía trước Laird London, 23A New Row.

Như bạn có thể tưởng tượng, đưa ra những thách thức trong việc tìm kiếm một con đường ở Luân Đôn, không phải ai cũng có thể trở thành một cabbie. Thật vậy, để trở thành một người lái xe taxi London được cấp phép người ta phải vượt qua một loạt các kỳ thi đã được mô tả như là, chung, các thử nghiệm khó khăn nhất trên thế giới. Bài kiểm tra được thực hiện bởi Transport for London, và cơ quan đó mô tả tên bài thi là “the Knowledge” – những gì một người lái xe tiềm năng phải học – như sau:

Để đạt được tiêu chuẩn cần thiết để được cấp phép làm tài xế taxi “All London”, bạn sẽ cần kiến thức toàn diện, chủ yếu là về khu vực trong bán kính 6 dặm tính từ Charing Cross. Bạn sẽ cần phải biết: tất cả các đường phố; khu nhà ở; công viên và địa điểm công cộng; cơ quan chính phủ và các sở; trung tâm tài chính và thương mại; cơ sở ngoại giao; tòa thị sảnh; cơ quan đăng ký; bệnh viện; Những nơi thờ tự; sân vận động thể thao và các trung tâm giải trí; văn phòng hàng không; nhà ga; khách sạn; câu lạc bộ; nhà hát; rạp chiếu phim; bảo tàng; phòng trưng bày nghệ thuật; trường học; cao đẳng và đại học; trạm cảnh sát và tòa nhà trụ sở; các tòa án dân sự, hình sự và nhân viên điều tra; nhà tù; và những nơi mà khách du lịch quan tâm đến. Trong thực tế, bất cứ nơi nào một hành khách taxi có thể yêu cầu được thực hiện.

Khu vực đó trong vòng sáu dặm tính từ Charing Cross chứa xấp xỉ hai mươi lăm ngàn đường phố. Nhưng một cabbie tiềm năng phải quen thuộc với nhiều hơn là chỉ đường phố và các tòa nhà. Bất kỳ mốc nào là trò chơi công bằng. Theo một câu chuyện năm 2014 về tài xế taxi tại London trên tờ New York Times Magazine, một tài xế tiềm năng đã được hỏi về vị trí của bức tượng hai con chuột với một miếng phô mai; bức tượng, trên mặt tiền của một tòa nhà, chỉ cao một foot.

Hơn nữa, quan điểm đó là người lái xe taxi phải chứng minh rằng họ có thể nhận được từ một điểm trong thành phố khác một cách hiệu quả nhất có thể. Các bài kiểm tra bao gồm một loạt các “runs” trong đó giám khảo cho hai điểm ở London và người kiểm tra phải cung cấp vị trí chính xác của mỗi điểm và sau đó mô tả tuyến đường tốt nhất giữa chúng, lần lượt, đọc tên mỗi đường trong lịch trình đó. Mỗi lần chạy kiếm được một số điểm dựa trên độ chính xác của nó, và khi trình điều khiển tiềm năng tích lũy điểm, các bài kiểm tra trở nên khó khăn hơn, với các điểm cuối trở nên mơ hồ hơn và các tuyến đường dài hơn, phức tạp hơn và phức tạp hơn. Một nửa hoặc nhiều hơn các lái xe tiềm năng kết thúc với việc bị loại, nhưng những người ở lại với nó và kiếm được giấy phép của họ đã làm cho London ở mức độ mà Google Maps, với hình ảnh vệ tinh, xe máy và bộ nhớ không thể xử lý và sức mạnh xử lý của nó, chỉ có thể mơ hồ gần đúng.

Để làm chủ the Knowledge, những cabbies tiềm năng – những người được biết đến như là “Knowledge boys” và, thỉnh thoảng, “Knowledge girls” – dành nhiều năm lái xe từ nơi này đến nơi khác ở London, ghi chú lại những gì là ở đâu và làm thế nào để đi được từ đây đến đó . Bước đầu tiên là để làm chủ một danh sách 320 runs trong sách hướng dẫn được cung cấp cho các ứng viên lái xe taxi. Đối với một lần chạy nhất định, một ứng cử viên nói chung sẽ tìm ra con đường ngắn nhất bằng cách di chuyển các tuyến đường có thể, thường bằng xe máy, và sau đó sẽ khám phá các khu vực xung quanh đầu và cuối run. Điều này có nghĩa là họ sẽ lang thang xung quanh trong vòng bán kính bốn trăm mét tại mỗi khu vực (note: hãy tìm hiểu về kỹ năng sư phạm), ghi chú về các tòa nhà và cái nào là landmarks trong vùng lân cận. (landmarks là gì, landmarks có gì khác). Sau khi lặp lại quá trình này 320 lần, các cabbie tiềm năng đã tích lũy một tập hợp cơ bản của 320 tuyến đường tốt nhất xung quanh London và cũng đã khám phá – và ghi chú vào – khá nhiều mỗi bit của vùng lõi trong vòng sáu dặm của Charing Cross. Nó là một sự khởi đầu, nhưng các ứng cử viên thành công tiếp tục thử thách bản thân để xác định các tuyến đường tốt nhất cho nhiều hành trình khác không có trong danh sách và ghi chú lại các tòa nhà và landmarks mà họ có thể đã bỏ lỡ trước đó hoặc gần đây có thể đã xuất hiện. Thật vậy, ngay cả sau khi vượt qua tất cả các bài kiểm tra và được cấp phép, Lái xe taxi London tiếp tục tăng và trau dồi kiến ​thức về các con phố của London.

Bộ nhớ kết quả và kỹ năng điều hướng là không có gì đáng kinh ngạc, và vì vậy các tài xế taxi ở London đã chứng minh rằng các nhà tâm lý học không quan tâm đến việc học tập và đặc biệt là trong việc học các kỹ năng điều hướng. Cho đến nay các nghiên cứu chuyên sâu nhất về các cabbies – và những người có nhiều nhất để cho chúng ta biết training ảnh hưởng đến não như thế nào – đã được thực hiện bởi Eleanor Maguire, một nhà thần kinh học tại Đại học London.

Trong một trong những tác phẩm đầu tiên của cô ấy về những tài xế taxi, xuất bản năm 2000, Maguire sử dụng magnetic resonance imaging (MRI) để nhìn vào bộ não của mười sáu tài xế taxi nam và so sánh chúng với bộ não của năm mươi người đàn ông khác cùng lứa tuổi không phải là tài xế taxi. Cô nhìn đặc biệt ở vùng hippocampus, bộ phận hình con cá ngựa đó liên quan đến sự phát triển ký ức. Đặc biệt Hippocampus tham gia bằng cách điều hướng không gian và ghi nhớ vị trí của những thứ trong không gian. (Mỗi người thực sự có hai hippocampi, một ở mỗi bên của não). Ví dụ, những loài chim lưu trữ thực phẩm ở những nơi khác nhau và do đó phải nhớ vị trí của các bộ đệm khác nhau có hippocampi tương đối lớn hơn các loài chim liên quan chặt chẽ không lưu trữ thực phẩm ở những nơi khác nhau. Thêm vào vấn đề, kích thước của hippocampus khá linh hoạt trong ít nhất một số loài chim và có thể tăng trưởng tới 30% để đáp ứng với kinh nghiệm lưu trữ thực phẩm của một con chim. Nhưng điều tương tự có đúng với con người không?

Maguire thấy rằng một phần đặc biệt của hippocampus – phần sau, hoặc phần sau – lớn hơn trong tài xế taxi so với các đối tượng khác. Hơn nữa, càng có nhiều thời gian mà một người đã sử dụng làm tài xế taxi thì posterior hippocampi của họ càng lớn. Trong một nghiên cứu khác mà Maguire đã thực hiện một vài năm sau đó, cô so sánh bộ não của tài xế taxi London với tài xế xe buýt London. Giống như tài xế taxi, các tài xế xe buýt dành cả ngày lái xe quanh Luân Đôn, sự khác biệt giữa họ là các tài xế xe buýt lặp đi lặp lại cùng một tuyến đường nhiều lần và do đó không bao giờ phải tìm ra cách tốt nhất để đi từ điểm A đến điểm B. Maguire thấy rằng posterior hippocampi của các tài xế taxi lớn hơn đáng kể so với các bộ phận tương tự trong bộ não của các tài xế xe buýt. Ý nghĩa rõ ràng ở đây là bất cứ điều gì chịu trách nhiệm về sự khác biệt về kích thước của posterior hippocampi không liên quan đến việc lái xe mà là liên quan đặc biệt đến các kỹ năng điều hướng mà công việc yêu cầu.

Tuy nhiên, điều đó vẫn còn lại một kết thúc lỏng lẻo: có lẽ các tài xế taxi trong các nghiên cứu đã bắt đầu với posterior hippocampi lớn hơn, và điều đó cho họ một lợi thế trong việc tìm kiếm các con đường xung quanh London, và thử nghiệm rộng rãi mà họ trải qua không hơn gì một quá trình làm cỏ mà không có trong những người lái xe tiềm năng được trang bị tự nhiên tốt hơn để có thể tìm hiểu theo cách của họ xung quanh mê cung đó là London.

Maguire giải quyết vấn đề này khá đơn giản và mạnh mẽ: cô đã theo dõi một nhóm các tài xế taxi tiềm năng từ khi họ bắt đầu được đào tạo giấy phép cho đến khi tất cả họ đã vượt qua các bài kiểm tra và trở thành những người được cấp phép hoặc người khác đã từ bỏ và tiếp tục làm một việc khác. Đặc biệt, cô đã tuyển dụng bảy mươi chín lái xe tiềm năng – tất cả đều là nam – chỉ mới bắt đầu đào tạo, cũng như ba mươi mốt nam khác có cùng tuổi để phục vụ như điều khiển. Khi cô quét tất cả bộ não của họ, cô thấy không có sự khác biệt về kích thước của posterior hippocampi giữa các tài xế tiềm năng và các điều khiển.

Bốn năm sau, cô xem xét lại hai nhóm đối tượng. Bởi thời gian này bốn mươi mốt trong số các học viên đã trở thành người lái xe taxi London được cấp phép, trong khi ba mươi tám người đã ngừng đào tạo hoặc thất bại trong các bài kiểm tra của họ. Vì vậy, tại thời điểm này có ba nhóm để so sánh: các tài xế taxi mới đã học đủ về các đường phố của London để vượt qua hàng loạt bài kiểm tra, những học viên chưa học đủ để vượt qua, và nhóm chưa bao giờ được đào tạo. Một lần nữa Maguire quét não của họ và tính toán kích thước của posterior hippocampi trong mỗi người.

Những gì cô tìm thấy sẽ không có gì ngạc nhiên nếu cô ấy đã đo lường bắp tay trong các vận động viên thể hình, nhưng cô ấy không – cô ấy đang đo kích thước của các phần khác nhau của bộ não – và kết quả là đáng ngạc nhiên. Khối lượng của posterior hippocampi đã nhận được lớn hơn đáng kể trong nhóm học viên đã tiếp tục đào tạo của họ và đã trở thành người lái xe taxi được cấp phép. Ngược lại, không có thay đổi về kích thước của posterior hippocampi trong số những người lái xe taxi tiềm năng đã không được cấp phép (hoặc bởi vì họ chỉ dừng đào tạo hoặc vì họ không thể vượt qua bài kiểm tra) hoặc trong số các đối tượng chưa từng làm gì với chương trình đào tạo taxi. Những năm tháng nỗ lực để làm chủ the Knowledge đã mở rộng chính xác phần não đó có trách nhiệm điều hướng từ nơi này đến nơi khác.

Nghiên cứu của Maguire, được xuất bản vào năm 2011, có lẽ là bằng chứng ấn tượng nhất mà bộ não con người phát triển và thay đổi để đáp ứng với đào tạo mãnh liệt. Hơn nữa, ý nghĩa rõ ràng trong nghiên cứu của bà đó là các tế bào thần kinh phụ và các mô khác trong vùng posterior hippocampi của các cabbies có giấy phép được cấp phép đã làm tăng khả năng điều hướng của họ. Bạn có thể suy nghĩ về posterior hippocampi của một tài xế taxi London như tương đương thần kinh của cánh tay và vai phát triển ồ ạt của một vận động viên nam. Nhiều năm làm việc trên the rings and pommel horse and parallel bars and floor exercises đã tạo ra những cơ bắp phù hợp với những loại chuyển động mà anh ta thực hiện trên những bộ phận khác nhau của bộ máy – và, quả thật vậy, điều đó giúp anh ta có thể thực hiện tất cả các loại động tác thể dục với các dụng cụ một cách đơn giản. Điều mà trước khi bắt đầu luyện tập không nằm trong tầm với của anh ấy. Các posterior hippocampi của các tài xế taxi cũng “bulked up” tương đương , nhưng ở đây là với mô não, không phải sợi cơ.

Adaptability

Cho đến thập niên đầu tiên của thế kỷ XXI, hầu hết các nhà khoa học sẽ không thể phủ nhận rằng một cái gì đó giống như những gì Maguire đã thấy trong não bộ của London cabbies là thậm chí có thể xảy ra. Niềm tin chung là khi một người đến tuổi trưởng thành, phần lớn hệ thống dây điện của bộ não của anh ấy đã được cố định. Chắc chắn, mọi người hiểu rằng phải có những điều chỉnh ở đây và ở đó khi bạn học được điều gì đó mới mẻ, nhưng chúng được cho là ít hơn một chút so với sự tăng cường của một số kết nối thần kinh và sự suy yếu của những kết nối khác, bởi vì cấu trúc tổng thể của bộ não và các mạng thần kinh khác nhau của nó đã được cố định. Ý tưởng này đã đi đôi với một niềm tin đó là những khác biệt giữa các cá nhân về khả năng là do sự khác biệt về mặt di truyền trong hệ thống dây điện trong não của họ và việc học chỉ là một cách để hoàn thành tiềm năng di truyền của một người. Một ẩn dụ phổ biến mô tả bộ não như một máy tính: việc học giống như tải một số dữ liệu hoặc cài đặt phần mềm mới – nó cho phép bạn làm một số việc bạn không thể làm trước đây, nhưng hiệu suất cuối cùng của bạn sẽ luôn bị giới hạn bởi những thứ như số byte trong bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) và sức mạnh của bộ xử lý trung tâm (CPU) của bạn.

Trái ngược với, khả năng thích ứng của cơ thể luôn dễ nhận ra hơn, nhưng chúng ta đã lưu ý. Một trong những ví dụ yêu thích của tôi về khả năng thích ứng vật lý liên quan đến pushups. Nếu bạn là một nam giới tương đối phù hợp ở độ tuổi hai mươi, bạn có thể làm 40 hoặc 50 lần; nếu bạn có thể làm 100 lần, bạn có thể gây ấn tượng với bạn bè và có thể thắng một vài pha cược. Vì vậy, những gì bạn có thể đoán là kỷ lục thế giới cho pushups – 500 hoặc 1000? Năm 1980 Minoru Yoshida của Nhật Bản đã thực hiện 10.507 pushups không ngừng nghỉ. Sau đó, Kỷ lục Guinness thế giới dừng lại chấp nhận đệ trình cho số lần pushups thực hiện mà không có thời gian nghỉ ngơi và chuyển sang hầu hết các pushups được thực hiện trong 24 giờ với việc nghỉ ngơi được phép. Năm 1993, Charles Servizio của Hoa Kỳ thiết lập những gì hiện tại vẫn còn kỷ lục thế giới trong thể loại đó bằng cách thực hiện 46,001 pushups trong 21 giờ và 21 phút.

Hoặc xem xét pull-ups. Ngay cả những người tương đối phù hợp thường có thể chỉ làm 10 hoặc 15, mặc dù nếu bạn đã thực sự luyện tập, bạn có thể đã làm việc theo cách của bạn lên đến 40 hoặc 50. Vào năm 2014, Jan Kareš của Cộng hòa Séc đã làm 4,654 trong 12 giờ.

Nói ngắn gọn, cơ thể con người cực kỳ dễ thích ứng. Nó không chỉ là về cơ và xương, mà còn cả trái tim, phổi, hệ thống tuần hoàn, khả năng tích trữ năng lượng của cơ thể, và hơn thế nữa – tất cả mọi thứ mà đi vào sức mạnh thể chất và sức chịu đựng. Có thể có giới hạn, nhưng không có dấu hiệu nào cho thấy chúng ta đã đạt được những giới hạn đó.

Từ tác phẩm của Maguire và của người khác, bây giờ chúng ta biết rằng bộ não có mức độ tương tự và khả năng thích ứng rất giống nhau.

Một số quan sát sớm nhất về loại khả năng thích ứng này – hoặc “plasticity”, như các nhà thần kinh học sẽ nói – xuất hiện trong các nghiên cứu về cách bộ não của người mù hoặc người điếc “rewire” để tìm cách sử dụng mới cho các bộ phận của não thường dành cho việc xử lý các điểm tham quan hoặc âm thanh nhưng ở những người này không có gì để làm. Hầu hết người mù không thể nhìn thấy vì vấn đề với mắt hoặc thần kinh thị giác, nhưng vỏ não thị giác và các phần khác của não vẫn đầy đủ chức năng; họ không nhận được bất kỳ đầu vào nào từ đôi mắt. Nếu bộ não thực sự là dạng hardwired như một máy tính, những khu vực hình ảnh này sẽ ngồi mãi mãi nhàn rỗi. Tuy nhiên, bây giờ chúng ta biết rằng bộ não sẽ định tuyến lại một số tế bào thần kinh của nó để những khu vực không sử dụng, được đưa vào để làm những việc khác, đặc biệt là những thứ liên quan đến các giác quan còn lại, mà người mù phải dựa vào để có được thông tin về môi trường xung quanh của họ.

Ví dụ, để đọc người mù trượt đầu ngón tay của họ trên các dấu chấm lồi lên tạo nên bảng chữ cái chữ nổi. Khi các nhà nghiên cứu sử dụng các máy MRI để quan sát bộ não của các đối tượng mù khi họ đọc các từ bằng chữ nổi, một trong những phần của não mà họ thấy ánh sáng lên là vỏ não thị giác. Ở những người có thị lực bình thường, vỏ não thị giác sẽ sáng lên để đáp ứng với đầu vào từ mắt, không phải là đầu ngón tay, nhưng với những người mù, vỏ não thị giác giúp họ giải thích các cảm giác ngón tay mà họ nhận được từ việc chà qua chà lại qua các nhóm các dấu chấm nổi lên tạo nên các chữ cái chữ nổi.

Đủ thú vị, nó không chỉ là những khu vực không được sử dụng của bộ não mà xảy ra sự lặp lại. Nếu bạn thực hành một cái gì đó đủ, bộ não của bạn sẽ sử dụng lại các tế bào thần kinh để giúp đỡ công việc ngay cả khi họ đã có một công việc khác để làm. Có lẽ bằng chứng hấp dẫn nhất về điều này xuất phát từ một thử nghiệm được thực hiện vào cuối những năm 1990, khi một nhóm các nhà nghiên cứu kiểm tra các bộ phận của não, nhưng nơi kiểm soát các ngón tay khác nhau trên bàn tay của một nhóm người đọc chữ Nổi có tay nghề cao.

Các đối tượng là những người đọc chữ nổi ba ngón – có nghĩa là, họ đã sử dụng ngón tay trỏ của mình để đọc các mẫu chấm tạo thành các chữ cái riêng lẻ, ngón giữa của họ để chọn ra các khoảng trống giữa các chữ cái, và ngón đeo nhẫn của họ để theo dõi dòng họ đang đọc. Hệ thống dây điện trong một phần của bộ não điều khiển tay thường được thiết lập sao cho mỗi ngón tay có một phần riêng biệt của bộ não dành riêng cho nó. Ví dụ, đây là điều khiến chúng ta có thể nói đầu ngón tay nào bị chạm vào bằng đầu bút chì hoặc đinh bấm mà không nhìn vào ngón tay của chúng ta. Các đối tượng trong nghiên cứu này là những người chỉ dẫn bằng chữ nổi dùng ngón tay của họ để đọc chữ nổi vài giờ mỗi ngày. Những gì các nhà nghiên cứu phát hiện ra là việc sử dụng ba ngón tay đều đặn đã khiến các vùng não bộ dành cho mỗi ngón tay đó phát triển quá nhiều đến mức những khu vực đó bị chồng chéo. Kết quả là, các đối tượng đặc biệt nhạy cảm khi chạm vào những ngón tay này – họ có thể phát hiện một cảm giác nhẹ nhàng hơn nhiều so với các đối tượng nhìn thấy – nhưng họ thường không thể biết được ba ngón tay nào đã được chạm vào.

Những nghiên cứu về sự dẻo dai của não trong các đối tượng mù – và các nghiên cứu tương tự đối với các đối tượng điếc – cho chúng ta biết rằng cấu trúc và chức năng của não không cố định. Chúng thay đổi theo cách chúng được sử dụng. Có thể định hình bộ não – bộ não của bạn, bộ não của tôi, bộ não của bất kỳ ai – theo những cách mà chúng ta mong muốn thông qua ý thức, deliberate training.

Các nhà nghiên cứu chỉ mới bắt đầu khám phá những cách khác nhau mà chất dẻo này có thể được đưa vào làm việc. Một trong những kết quả đáng chú ý nhất cho đến nay có thể có ý nghĩa đối với bất kỳ ai bị bệnh viễn thị liên quan đến tuổi tác – đó chỉ là về mọi người trên 50 tuổi. Nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu thần kinh học người Mỹ và Israel và các nhà nghiên cứu thị giác, đã được báo cáo vào năm 2012. Các nhà khoa học đã tập hợp một nhóm các tình nguyện viên trung niên, tất cả đều khó tập trung vào các vật thể gần đó. Tên chính thức của tình trạng này là lão thị, và nó kết quả từ một vấn đề với chính mắt,  mất độ đàn hồi trong lens, làm cho nó khó tập trung hơn để tạo ra các chi tiết nhỏ. Ngoài ra còn có một khó khăn liên quan trong việc phát hiện sự tương phản giữa các vùng sáng và tối, làm trầm trọng thêm khó khăn trong việc tập trung. Hậu quả là một lợi ích cho bác sĩ nhãn khoa và bác sĩ nhãn khoa và một bận tâm cho hơn năm mươi con quạ, gần như tất cả mọi người đều cần kính để đọc hoặc thực hiện công việc cận cảnh.

Các nhà nghiên cứu đã đưa các đối tượng của họ vào phòng thí nghiệm ba lần hoặc hơn một tuần trong ba tháng và dành ba mươi phút mỗi lần đào tạo tầm nhìn của họ. Các đối tượng được yêu cầu phát hiện một hình ảnh nhỏ dựa trên nền rất giống với bóng râm tại chỗ; có nghĩa là, có rất ít sự tương phản giữa hình ảnh và nền. Phát hiện những hình ảnh này đòi hỏi sự tập trung và nỗ lực mãnh liệt. Theo thời gian, các đối tượng đã học nhanh hơn và chính xác hơn để xác định sự hiện diện của những hình ảnh này. Vào cuối tháng thứ ba của kỳ huấn luyện các đối tượng đã được kiểm tra để xem loại kích thước nào họ có thể đọc. Trung bình họ có thể đọc các chữ cái nhỏ hơn 60 phần trăm so với lúc bắt đầu tập huấn, và mọi đối tượng đều được cải thiện. Hơn nữa, sau khi đào tạo mọi đối tượng đều có thể đọc được một tờ báo mà không cần đeo kính, điều mà đa số họ không thể làm trước đây. Họ cũng có thể đọc nhanh hơn trước.

Thật ngạc nhiên, không có sự cải thiện nào là do những thay đổi trong mắt, có cùng độ cứng và khó tập trung như trước. Thay vào đó, sự cải thiện là do những thay đổi trong bộ não giải thích tín hiệu thị giác từ mắt. Mặc dù các nhà nghiên cứu không thể xác định chính xác những thay đổi đó là gì, họ tin rằng bộ não đã học được những hình ảnh đã được “làm mờ”. Hình ảnh mờ kết quả từ sự kết hợp của hai điểm yếu khác nhau trong tầm nhìn – không có khả năng nhìn thấy các chi tiết nhỏ và khó khăn trong việc phát hiện sự khác biệt về độ tương phản – và cả hai vấn đề này có thể được giúp đỡ bằng cách xử lý hình ảnh được thực hiện trong não, trong cùng một cách mà phần mềm xử lý hình ảnh trong máy tính hoặc máy ảnh có thể làm sắc nét hình ảnh bằng các kỹ thuật như thao tác với độ tương phản. Các nhà nghiên cứu đã thực hiện nghiên cứu này tin rằng các bài tập huấn luyện của họ đã dạy cho bộ não của các đối tượng thực hiện công việc xử lý tốt hơn, từ đó cho phép các đối tượng phân biệt các chi tiết nhỏ hơn mà không có bất kỳ sự cải thiện nào về tín hiệu từ mắt.

Challenging homeostasis

Tại sao cơ thể con người và bộ não nên có khả năng thích nghi như vậy ngay từ đầu? Trớ trêu thay, tất cả đều xuất phát từ thực tế là các tế bào và mô riêng lẻ cố gắng giữ mọi thứ giống nhau càng nhiều càng tốt.

Cơ thể con người có ưu tiên cho sự ổn định. Nó duy trì nhiệt độ bên trong ổn định. Nó giữ huyết áp và nhịp tim ổn định. Nó giữ mức đường huyết và cân bằng độ pH (độ axit / kiềm) ổn định. Nó duy trì một trọng lượng không đổi hợp lý từ ngày này sang ngày khác. Tất nhiên, không có thứ nào trong số này hoàn toàn tĩnh – ví dụ, tỷ lệ xung tăng lên với tập thể dục và trọng lượng cơ thể đi lên hoặc xuống với ăn quá nhiều hoặc ăn kiêng – nhưng những thay đổi này thường là tạm thời, và cơ thể cuối cùng quay trở lại nơi nó. Thuật ngữ kỹ thuật cho điều này là “homeostasis”, chỉ đơn giản đề cập đến xu hướng của một hệ thống – bất kỳ loại hệ thống nào, nhưng thường là một sinh vật sống hay một phần nào đó của một sinh vật sống – hành động theo cách duy trì sự ổn định của chính nó.

Các tế bào cá nhân như ổn định là tốt. Chúng duy trì một mức nước nhất định và cũng điều chỉnh sự cân bằng của các ion dương và âm, đặc biệt là ion natri và kali, và các phân tử nhỏ khác nhau bằng cách kiểm soát các ion và phân tử nào tồn tại và thoát ra khỏi màng tế bào. Quan trọng hơn với chúng ta là thực tế là các tế bào cần một môi trường ổn định nếu chúng muốn hoạt động hiệu quả. Nếu các mô xung quanh bị quá nóng hoặc quá lạnh, nếu mức chất lỏng của chúng di chuyển quá xa ngoài phạm vi được ưu tiên, nếu mức oxy giảm quá sâu, hoặc nếu nguồn cung cấp năng lượng quá thấp, nó làm hỏng chức năng của các tế bào. Nếu những thay đổi đó quá lớn quá lâu, các tế bào bắt đầu chết.

Do đó, cơ thể được trang bị các cơ chế phản hồi khác nhau hoạt động để duy trì trạng thái hiện tại của vấn đề. Xem xét điều gì sẽ xảy ra khi bạn tham gia vào một số hoạt động thể chất mạnh mẽ. Sự co lại của các sợi cơ làm cho các tế bào cơ cá nhân tiêu tốn nguồn cung cấp năng lượng và oxy của chúng, được bổ sung từ các mạch máu gần đó. Nhưng bây giờ mức độ cung cấp oxy và năng lượng trong các giọt máu, dẫn cơ thể thực hiện các biện pháp khác nhau trong phản ứng. Tốc độ thở tăng lên để tăng lượng oxy trong máu và làm sạch thêm lượng khí carbon dioxide. Các cửa hàng năng lượng khác nhau được chuyển đổi thành loại cung cấp năng lượng mà các cơ có thể sử dụng và nạp vào máu.Trong khi đó, lưu thông máu tăng lên để phân phối tốt hơn nguồn cung cấp oxy và năng lượng cho những bộ phận của cơ thể cần chúng.

Miễn là bài tập thể chất không quá vất vả đến mức nó sẽ làm căng cơ chế điều hòa của cơ thể, bài tập sẽ làm rất ít để nhắc những thay đổi vật lý trong cơ thể. Từ quan điểm của cơ thể, không có lý do gì để thay đổi; mọi thứ đang hoạt động như mong muốn.

Đó là một vấn đề khác khi bạn tham gia vào một hoạt động thể chất bền vững, mạnh mẽ đẩy cơ thể vượt ra ngoài điểm mà các cơ chế cân bằng nội môi có thể bù đắp. Các hệ thống và tế bào của cơ thể tự tìm thấy ở trạng thái bất thường, với mức oxy thấp bất thường và các hợp chất liên quan đến năng lượng khác nhau, chẳng hạn như glucose, adenosine diphosphate (ADP), và adenosine triphosphate (ATP). Sự trao đổi chất của các tế bào khác nhau không thể tiếp tục như bình thường, do đó, có các bộ phản ứng sinh hóa khác nhau diễn ra trong các tế bào, sản xuất một bộ sản phẩm sinh hóa hoàn toàn khác với tế bào thường tạo ra. Các tế bào không hài lòng với tình trạng thay đổi công việc này, và họ phản ứng bằng cách gọi một số gen khác nhau từ DNA của các tế bào (Hầu hết các gen trong DNA của một tế bào không hoạt động tại bất kỳ thời điểm nào, và tế bào sẽ “bật” và “tắt” các gen khác nhau, tùy thuộc vào những gì nó cần vào thời điểm đó). Những gen mới được kích hoạt này sẽ chuyển đổi hoặc mở rộng các hệ thống sinh hóa khác nhau trong tế bào, điều này sẽ thay đổi hành vi của nó theo những cách nhằm phản ứng với thực tế rằng các tế bào và các hệ thống xung quanh đã được đẩy ra khỏi vùng thoải mái của chúng.

Các chi tiết chính xác về những gì diễn ra bên trong một tế bào để đối phó với những căng thẳng như vậy là cực kỳ phức tạp, và các nhà nghiên cứu chỉ mới bắt đầu làm sáng tỏ chúng. Ví dụ, trong một nghiên cứu trên chuột, các nhà khoa học tiến hành nghiên cứu đã đếm được 112 gen khác nhau đã được bật lên khi khối lượng công việc trên một cơ cụ thể ở chân sau của chuột tăng mạnh. Đánh giá bởi các gen cụ thể đã được bật, phản ứng bao gồm những thứ như sự thay đổi trong sự trao đổi chất của các tế bào cơ, thay đổi cấu trúc của chúng, và thay đổi tốc độ hình thành các tế bào cơ mới. Kết quả cuối cùng của tất cả những thay đổi này là tăng cường cơ bắp của chuột để chúng có thể xử lý khối lượng công việc tăng lên. Những chú chuột đã bị đẩy ra khỏi vùng an toàn của chúng, và các cơ bắp phản ứng bằng cách đủ mạnh để thiết lập một vùng thoải mái mới. Homeostasis đã được tái lập.

Đây là mô hình chung về cách hoạt động thể chất tạo ra những thay đổi trong cơ thể: khi một hệ thống cơ thể – một số cơ, hệ thống tim mạch, hoặc cái gì khác – bị dùng nhiều lần đến mức không thể duy trì cân bằng nội môi, cơ thể đáp ứng với những thay đổi được thiết kế để thiết lập lại cân bằng nội môi. Ví du, giả sử bạn bắt đầu một chương trình tập thể dục aerobic – bạn nói, tôi sẽ chạy bộ ba lần một tuần mỗi lần nửa giờ, giữ nhịp tim của bạn ở mức đề nghị là 70% nhịp tim tối đa của bạn (hoạt động với hơn 140 nhịp mỗi phút dành cho người trẻ). Hoạt động liên tục sẽ, trong số những thứ khác, dẫn đến mức độ oxy thấp trong các mao mạch cung cấp cho cơ bắp chân của bạn. Cơ thể của bạn sẽ phản ứng bằng cách phát triển các mao mạch mới để cung cấp nhiều oxy hơn cho các tế bào cơ ở chân và đưa chúng trở lại vùng thoải mái của chúng.

Đây là cách cơ thể mong muốn để cân bằng nội môi mà chúng ta có thể khai thác để thúc đẩy những thay đổi: đẩy nó đủ cứng và đủ lâu, và nó sẽ phản ứng bằng cách thay đổi cách làm cho việc đó dễ dàng hơn. Bạn sẽ nhận được một chút mạnh mẽ hơn, xây dựng thêm một chút sức chịu đựng, phát triển một chút phối hợp hơn. Nhưng có một nhược điểm: một khi thay đổi đền bù đã xảy ra – các sợi cơ mới đã phát triển và trở nên hiệu quả hơn, các mao mạch mới đã phát triển, và như vậy – cơ thể có thể xử lý các hoạt động thể chất mà trước đây bạn đã lặp đi lặp lại nó. Nó là thoải mái một lần nữa. Các thay đổi ngừng. Vì vậy, để giữ cho những thay đổi xảy ra, bạn phải tiếp tục tăng cường một chút nỗ lực: chạy xa hơn, chạy nhanh hơn, chạy lên dốc. Nếu bạn không tiếp tục đẩy và đẩy và đẩy thêm, cơ thể sẽ ổn định thành cân bằng nội môi, mặc dù ở một mức độ khác so với trước đây, và bạn sẽ ngừng cải thiện.

Điều này giải thích tầm quan trọng của việc ở bên ngoài vùng thoải mái của bạn: bạn cần phải liên tục đẩy bản thân để giữ cho những thay đổi đền bù của cơ thể sắp tới, nhưng nếu bạn đẩy quá xa ngoài vùng thoải mái của mình, bạn có nguy cơ làm tổn thương chính mình và thực sự tự đặt mình trở lại.

Điều này, ít nhất, là cách cơ thể phản ứng với hoạt động thể chất. Các nhà khoa học biết rất ít về cách mà bộ não thay đổi theo những thách thức về tinh thần. Một sự khác biệt lớn giữa cơ thể và não là các tế bào trong não người lớn thường không phân chia và hình thành các tế bào não mới. Có một vài trường hợp ngoại lệ, chẳng hạn như trong vùng hippocampus, nơi các tế bào thần kinh mới có thể phát triển, nhưng trong hầu hết các bộ phận của não, những thay đổi xảy ra để đáp ứng với một thử thách tinh thần – chẳng hạn như đào tạo tương phản được sử dụng để cải thiện tầm nhìn của mọi người – sẽ không bao gồm sự phát triển của các tế bào thần kinh mới. Thay vào đó, bộ não lặp lại các mạng đó theo nhiều cách khác nhau – bằng cách tăng cường hoặc làm suy yếu các kết nối khác nhau giữa các nơron và cũng bằng cách thêm các kết nối mới hoặc loại bỏ các kết nối cũ. Cũng có thể tăng lượng myelin, vỏ bọc insulating hình thành xung quanh các tế bào thần kinh và cho phép tín hiệu thần kinh di chuyển nhanh hơn; myelination có thể làm tăng tốc độ của các xung thần kinh nhiều gấp mười lần. Bởi vì các mạng nơ-ron này chịu trách nhiệm cho tư tưởng, kỷ niệm, kiểm soát chuyển động, diễn giải tín hiệu giác quan, và tất cả các chức năng khác của não, rewiring và tăng tốc các mạng này có thể làm cho nó có thể làm những việc khác nhau – đọc báo mà không đeo kính, nói, hoặc nhanh chóng xác định tuyến đường tốt nhất từ ​​điểm A đến điểm B – mà người ta không thể làm trước đây.

Trong não, thách thức càng lớn, những thay đổi càng lớn – lên đến một điểm. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng, đối với việc kích thích những thay đổi cấu trúc trong não thì việc học một kỹ năng mới có hiệu quả hơn nhiều so với việc tiếp tục thực hành một kỹ năng mà một người đã học được. Mặt khác, đẩy bản thân vào thứ gì đó quá khó và quá lâu có thể dẫn đến kiệt sức và việc học trở nên kém hiệu quả. Bộ não, giống như cơ thể, điểm thay đổi nhanh nhất và ngọt ngào nhất là nơi nó được đẩy ra ngoài – nhưng không quá xa bên ngoài – vùng thoải mái của nó.

Shaping the brain

Thực tế là bộ não con người và cơ thể phản ứng với những thách thức bằng cách phát triển những khả năng mới làm nền tảng cho tính hiệu quả của thực hành có mục đích và có chủ ý. Về bản chất, việc đào tạo một tài xế taxi ở London hoặc một vận động viên thể thao Olympic hoặc một nghệ sĩ vĩ cầm tại một học viện âm nhạc là một phương pháp khai thác khả năng thích ứng của bộ não và cơ thể để phát triển khả năng mà nếu không sẽ không thể tiếp cận được.

Nơi tốt nhất để xem điều này trong hành động là trong sự phát triển của khả năng âm nhạc. Trong hai thập kỷ qua, các nhà nghiên cứu não bộ đã nghiên cứu chi tiết cách đào tạo âm nhạc ảnh hưởng đến não như thế nào và làm thế nào những hiệu ứng này lại có thể làm cho khả năng biểu diễn âm nhạc đặc biệt. Nghiên cứu nổi tiếng nhất được xuất bản năm 1995 trên tạp chí Science. Làm việc với bốn nhà khoa học Đức, nhà tâm lý học Edward Taub tại Đại học Alabama ở Birmingham đã tuyển dụng 6 nghệ sĩ violin, hai nghệ sĩ chơi cello, và một nghệ sĩ guitar, tất cả đều thuận tay phải, sau đó quét não bộ của họ. Họ cũng tuyển dụng sáu người không phải là nhạc sĩ để phục vụ như là kiểm soát đối với người mà các nhạc sĩ sẽ được so sánh. Taub muốn xem liệu có sự khác biệt nào giữa hai nhóm trong khu vực não của họ dành cho việc kiểm soát các ngón tay của họ hay không.

Taub quan tâm nhất đến các ngón tay trên tay trái của các nhạc sĩ. Chơi violin, cello, hoặc guitar yêu cầu kiểm soát đặc biệt những ngón tay đó. Các ngón tay di chuyển lên và xuống cổ của nhạc cụ và từ chuỗi thành chuỗi, đôi khi ở tốc độ đáng kinh ngạc, và chúng phải được đặt với độ chính xác cao. Hơn nữa, nhiều âm thanh được lấy từ các nhạc cụ, chẳng hạn như rung, liên quan đến chuyển động trượt hoặc rung của ngón tay tại chỗ, thường đòi hỏi phải thực hành rộng rãi để làm chủ. Ngón tay trái có ít trách nhiệm hơn, chủ yếu chỉ gây áp lực lên mặt sau cổ, và tay phải thường có ít hoạt động hơn nhiều so với bên trái – chủ yếu là chỉ cầm cây cung cho nghệ sĩ violin và nghệ sĩ cello và strumming hoặc gẩy cho guitarist. Tóm lại, phần lớn đào tạo của một người chơi dây là nhằm mục đích cải thiện kiểm soát các ngón tay trên tay trái. Câu hỏi mà Taub hỏi là, Điều này có ảnh hưởng gì đến não?

Nhóm của Taub đã sử dụng một máy đo từ tính – một máy tính vạch ra hoạt động của não bằng cách phát hiện các từ trường nhỏ trong não – để xác định phần nào của bộ não của các đối tượng kiểm soát những ngón tay nào. Đặc biệt, các nhà thực nghiệm sẽ chạm vào các ngón tay cá nhân của một chủ thể và quan sát những phần nào của não phản ứng với từng cảm ứng. Họ phát hiện ra rằng vùng não kiểm soát bàn tay trái lớn hơn đáng kể ở các nhạc sĩ so với những người không phải nhạc sĩ – và đặc biệt, các vùng não kiểm soát các ngón tay đã chiếm lấy một phần của vùng não thường được dành cho lòng bàn tay. Hơn nữa, trước đó một nhạc sĩ đã bắt đầu chơi nhạc cụ của mình, sự mở rộng càng lớn. Ngược lại, các nhà nghiên cứu không tìm thấy sự khác biệt giữa các nhạc sĩ và những người không phải nhạc sĩ ở quy mô khu vực kiểm soát các ngón tay của bàn tay phải.

Hàm ý rõ ràng: Nhiều năm luyện tập trên một dụng cụ có dây đã gây ra vùng não kiểm soát các ngón tay của bàn tay trái để dần mở rộng, dẫn đến khả năng kiểm soát những ngón tay đó lớn hơn.

Trong hai mươi năm kể từ khi nghiên cứu, các nhà nghiên cứu khác đã mở rộng kết quả và mô tả nhiều cách khác nhau mà đào tạo âm nhạc ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng của não. Ví dụ, tiểu não – một phần của bộ não đóng một vai trò quan trọng trong việc kiểm soát chuyển động – lớn hơn ở nhạc sĩ so với người không phải nhạc sĩ, và nhạc sĩ càng có nhiều giờ luyện tập, tiểu não càng lớn. Nhạc sĩ có nhiều chất xám hơn – mô não có chứa tế bào thần kinh – hơn những người không phải nhạc sĩ làm trong các phần khác nhau của vỏ não, bao gồm cả khu vực somatosensory (cảm ứng và các giác quan khác), vùng cao cấp (đầu vào cảm giác từ bàn tay), và vỏ não trước ( lập kế hoạch chuyển động và hướng dẫn chuyển động trong không gian).

Chi tiết chính xác những gì xảy ra với vùng não nào có thể gây khó khăn cho bất kỳ ai không được đào tạo về khoa học thần kinh, nhưng bức tranh lớn rõ ràng: đào tạo âm nhạc thay đổi cấu trúc và chức năng của bộ não theo nhiều cách khác nhau giúp tăng khả năng chơi nhạc. Nói cách khác, các hình thức thực hành hiệu quả nhất đang làm nhiều hơn, chứ không đơn thuần là giúp bạn học chơi một nhạc cụ; họ thực sự đang tăng khả năng chơi của bạn. Theo nghĩa nào đó, với thực hành như vậy, bạn đang sửa đổi các phần của bộ não bạn sử dụng khi chơi nhạc và, hãy tăng “tài năng” âm nhạc của riêng bạn.

Mặc dù ít nghiên cứu này đã được thực hiện ở các lĩnh vực khác ngoài âm nhạc, trong mọi lĩnh vực mà các nhà khoa học đã nghiên cứu, những phát hiện là như nhau: kết quả về những thay đổi trong những phần của bộ não của sự tập luyện lâu dài có liên quan đến kỹ năng cụ thể đang được phát triển.

Một số nghiên cứu đã tập trung vào kỹ năng trí tuệ thuần túy, như khả năng toán học. Ví dụ, thùy xương dưới kém có nhiều chất xám hơn ở các nhà toán học hơn là ở những người không phải là nhà toán học. Phần này của bộ não liên quan đến các phép tính toán học và hình dung các vật thể trong không gian, cái gì đó quan trọng trong nhiều lĩnh vực toán học. Nó cũng xảy ra là một phần của bộ não thu hút sự chú ý của các nhà thần kinh học đã kiểm tra bộ não của Albert Einstein. Họ phát hiện ra rằng thùy xương dưới của Einstein là lớn hơn đáng kể so với trung bình và hình dạng của nó đặc biệt khác thường, điều này khiến họ suy đoán rằng thùy dưới của ông có thể đóng một vai trò quan trọng trong khả năng thực hiện tư duy toán học trừu tượng của ông. Nó có thể chỉ đơn giản là những người như Einstein được sinh ra với những thùy xương hông kém hơn bình thường và do đó có một số khả năng bẩm sinh giỏi về tư duy toán học? Bạn có thể nghĩ như vậy, nhưng các nhà nghiên cứu đã thực hiện nghiên cứu về kích thước của phần đó của bộ não trong các nhà toán học và những người không phải nhà toán học và họ thấy rằng một người nào đó đã từng làm việc như một nhà toán học, anh ta hoặc cô ta có nhiều chất xám hơn thùy dưới cùng bên phải – điều này sẽ gợi ý rằng kích thước tăng lên là một sản phẩm của sự gia tăng tư duy toán học theo thời gian, không phải là thứ mà người đó được sinh ra.

Một số nghiên cứu đã kiểm tra kỹ năng có cả một thành phần tinh thần và thể chất, chẳng hạn như chơi nhạc. Một cuộc điều tra gần đây đã xem xét bộ não của phi công tàu lượn so với những người không phải là phi công và thấy rằng bộ não của các phi công có diện tích chất xám ở nhiều vùng khác nhau nhiều hơn so với những người bình thường, bao gồm vỏ não trái ventral premotor, vỏ não anterior cingulate, và trường mắt bổ sung. Những khu vực này dường như được tham gia vào những thứ như học tập để kiểm soát thanh mà một trong những sử dụng để bay một tàu lượn, so sánh các tín hiệu thị giác mà người ta nhận được khi bay với các tín hiệu cân bằng cơ thể cho biết hướng của tàu lượn, và kiểm soát chuyển động của mắt.

Ngay cả trong trường hợp của những gì chúng ta thường nghĩ đến như thuần túy là “kỹ năng vật lý”, chẳng hạn như bơi lội hoặc thể dục dụng cụ, bộ não đóng một vai trò quan trọng bởi vì các hoạt động này yêu cầu kiểm soát cẩn thận các chuyển động của cơ thể, và nghiên cứu đã phát hiện ra rằng thực hành tạo ra những thay đổi về não. Ví dụ, độ dày vỏ não, một cách đo lượng chất xám trong vùng não, lớn hơn ở các thợ lặn cạnh tranh hơn là ở những người phải thợ lặn ở ba khu vực cụ thể, tất cả đều đóng một vai trò trong việc hình dung và kiểm soát các chuyển động của cơ thể.

Mặc dù các chi tiết cụ thể khác nhau từ kỹ năng đến kỹ năng, mô hình tổng thể là nhất quán: Đào tạo thường xuyên dẫn đến những thay đổi trong các bộ phận của não được thử thách bởi việc đào tạo. Bộ não thích nghi với những thách thức này bằng cách tự quấn lại theo những cách làm tăng khả năng thực hiện các chức năng theo yêu cầu của những thách thức. Đây là thông điệp cơ bản cần được lấy đi từ nghiên cứu về tác động của việc luyện tập lên não, nhưng có một vài chi tiết bổ sung đáng chú ý.

Đầu tiên, ảnh hưởng của việc luyện tập lên não có thể thay đổi theo tuổi theo nhiều cách. Cách quan trọng nhất là bộ não trẻ hơn – của trẻ em và thanh thiếu niên – dễ thích nghi hơn bộ não người lớn, vì vậy việc đào tạo có thể có tác động lớn hơn ở những người trẻ tuổi. Bởi vì bộ não trẻ đang phát triển theo nhiều cách khác nhau, đào tạo ở lứa tuổi sớm thực sự có thể định hình quá trình phát triển sau này, dẫn đến những thay đổi đáng kể. Đây là “the bent-twig effect”. Nếu bạn đẩy một cành cây nhỏ hơi ra khỏi mô hình tăng trưởng bình thường của nó, bạn có thể gây ra thay đổi lớn ở vị trí cuối cùng của nhánh phát triển từ cành cây đó; đẩy vào một nhánh đã phát triển có tác động ít hơn nhiều.

Một ví dụ về hiệu ứng này là khi xem xét một số vùng nhất định trong não các nhà nghiên cứu phát hiện các nghệ sĩ dương cầm trưởng thành thường có nhiều chất trắng hơn những người không phải là nhạc sĩ, với sự khác biệt hoàn toàn do lượng thời gian dành cho thời thơ ấu. Đứa trẻ trước đó bắt đầu chơi piano,có nhiều chất trắng hơn nghệ sĩ piano sẽ có khi trưởng thành. Vì vậy, trong khi bạn có thể học chơi piano như một người lớn, nó sẽ không tạo ra cùng một lượng chất trắng dư thừa sẽ được tạo ra nếu bạn học chơi như một đứa trẻ. Hiện tại không ai biết được ý nghĩa thực tiễn của điều này là gì, nhưng nói chung, nhiều chất trắng hơn dẫn tới các tín hiệu thần kinh được truyền đi nhanh hơn, do đó có vẻ như việc luyện tập piano khi còn nhỏ sẽ dẫn đến những lợi thế thần kinh nhất định mà bạn không thể phù hợp với thực hành với tư cách là người trưởng thành.

Một chi tiết thứ hai đáng lưu ý là việc phát triển một số phần nhất định của bộ não thông qua đào tạo kéo dài có thể có chi phí: trong nhiều trường hợp, những người đã phát triển một kỹ năng hoặc khả năng ở một mức độ phi thường dường như đã thoái lui ở một khu vực khác. Nghiên cứu về các tài xế taxi của Maguire có lẽ là ví dụ tốt nhất. Vào cuối năm thứ tư, khi học viên đã hoàn thành khóa học và trở thành tài xế được cấp phép hoặc đã ngừng cố gắng, cô đã kiểm tra trí nhớ của các đối tượng theo hai cách. Một người liên quan biết vị trí của các địa danh khác nhau ở Luân Đôn, và ở đây những đối tượng đã trở thành người lái xe được cấp phép đã làm tốt hơn nhiều so với các đối tượng còn lại. Thứ hai là một thử nghiệm tiêu chuẩn về bộ nhớ không gian – nhớ một con số phức tạp sau một sự chậm trễ ba mươi phút – và về điều này các tài xế đã được cấp phép đã làm tồi tệ hơn nhiều so với nhóm người chưa bao giờ được đào tạo để trở thành tài xế taxi. Bởi vì cả ba nhóm đều đạt điểm cao như nhau trong bài kiểm tra trí nhớ này vào đầu giai đoạn bốn năm, giải thích duy nhất là các tài xế được cấp phép, bằng cách phát triển ký ức về những con phố ở London, đã làm điều gì đó để gây ra sự suy giảm trong loại bộ nhớ khác này. Mặc dù chúng tôi không biết chắc điều gì đã gây ra điều đó, có vẻ như việc đào tạo mãnh liệt khiến não của học viên dành một phân khúc ngày càng lớn cho loại bộ nhớ này, để lại ít chất xám hơn để dành cho các loại bộ nhớ khác.

Cuối cùng, những thay đổi nhận thức và thể chất gây ra bởi đào tạo yêu cầu được bảo trì. Dừng đào tạo, và chúng bắt đầu biến mất. Các phi hành gia dành hàng tháng trong không gian mà không có lực hấp dẫn để chống lại việc trở về Trái đất và thấy khó đi bộ. Vận động viên phải ngừng luyện tập vì xương bị gãy hoặc dây chằng bị rách mất nhiều sức lực và sức chịu đựng của họ ở chân tay họ không thể tập thể dục. Những điều tương tự đã được nhìn thấy với các vận động viên đã tình nguyện cho các nghiên cứu mà họ phải nằm trên giường trong một tháng hoặc lâu hơn. Sức mạnh mất dần. Tốc độ giảm dần. Độ bền hao mòn.

Và một cái gì đó tương tự là đúng với bộ não. Khi Maguire nghiên cứu một nhóm các tài xế taxi ở London đã nghỉ hưu, cô thấy rằng họ có ít chất xám trong posterior hippocampi hơn những người lái xe taxi vẫn đang hoạt động, dù vậy họ vẫn còn nhiều chất xám hơn những đối tượng về hưu mà chưa bao giờ là tài xế taxi. Một khi những tài xế taxi đã ngừng sử dụng bộ nhớ điều hướng của họ mỗi ngày, bộ não thay đổi đó là kết quả của công việc đó bắt đầu biến mất.

Building your own potential

Khi chúng ta hiểu được khả năng thích ứng của bộ não và cơ thể theo cách này, chúng ta bắt đầu nghĩ về tiềm năng của con người trong một ánh sáng hoàn toàn khác, và nó chỉ cho chúng ta một cách tiếp cận hoàn toàn khác để học tập.

Xem xét điều này: Hầu hết mọi người sống cuộc sống mà không có những thách thức đặc biệt khó khăn về thể chất. Họ ngồi ở bàn làm việc, hoặc nếu họ di chuyển, nó không nhiều. Họ không chạy và nhảy, họ không nâng vật nặng hoặc ném đồ vật xa, và họ không thực hiện các thao tác đòi hỏi sự cân bằng và phối hợp to lớn. Vì vậy, họ giải quyết vào một mức độ thấp của khả năng thể chất – đủ cho các hoạt động hàng ngày và thậm chí có thể đi bộ đường dài hoặc đi xe đạp hoặc chơi gôn hoặc tennis vào cuối tuần, nhưng còn cách xa mức độ khả năng thể chất mà một vận động viên được đào tạo cao sở hữu. Những người “bình thường” không thể chạy một dặm trong chưa đầy năm phút hoặc mười dặm trong hơn một giờ; họ không thể ném một quả bóng chày xa gần trăm m hoặc đánh một quả bóng golf ba trăm yards; họ không thể làm tăng gấp ba ra khỏi hội đồng quản trị cao hoặc ba trục trên giày trượt băng hoặc ba backflips trong một thói quen sàn thể dục dụng cụ. Đây là những thứ đòi hỏi thực hành nhiều hơn hầu hết mọi người sẵn sàng cống hiến, nhưng – và điều này quan trọng – chúng cũng là những loại khả năng có thể được phát triển bởi vì cơ thể con người có khả năng thích nghi và đáp ứng với việc đào tạo. Lý do mà hầu hết mọi người không có những khả năng thể chất phi thường này không phải vì họ không có khả năng, mà đúng hơn là vì họ hài lòng khi sống trong cuộc sống thoải mái và không bao giờ thực hiện công việc cần thiết để thoát khỏi nó. Họ sống trong thế giới của “good enough”.

Điều tương tự cũng đúng cho tất cả các hoạt động tinh thần mà chúng ta tham gia, từ viết báo cáo để lái xe, cho đến việc dạy một lớp để điều hành một tổ chức, bán nhà để thực hiện phẫu thuật não. Chúng ta học đủ để có được trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, nhưng một khi chúng ta đạt đến điểm đó, chúng tôi ít khi đẩy mạnh để khả năng của mình vượt quá good enough. Chúng ta làm rất ít những thách thức với bộ não của chúng ta để phát triển chất xám mới hoặc chất trắng hoặc để viết lại toàn bộ các phần giống như cách mà một tài xế taxi London tham vọng hoặc sinh viên violin có thể. Và, đối với hầu hết các lĩnh vực trong cuộc sống, điều đó là ok. “Good enough” nói chung là đủ tốt. Nhưng điều quan trọng cần nhớ là tùy chọn tồn tại. Nếu bạn muốn trở thành tốt hơn đáng kể ở một cái gì đó, bạn hoàn toàn có thể.

Và đây là điểm khác biệt chính giữa phương pháp học tập truyền thống và phương pháp tiếp cận purposeful practice hay deliberate-practice: Cách tiếp cận truyền thống không được thiết kế để thách thức cân bằng nội môi. Nó giả định, có ý thức hoặc không, rằng việc học tập là tất cả về việc hoàn thành tiềm năng bẩm sinh của bạn và rằng bạn có thể phát triển một kỹ năng hoặc khả năng cụ thể mà không nhận được quá xa khu vực thoải mái của bạn. Theo quan điểm này, tất cả những gì bạn đang làm với thực hành – thực sự, tất cả những gì bạn có thể làm – là để đạt được một tiềm năng cố định.

Tuy nhiên, với Deliberate practice mục tiêu không chỉ là để đạt được tiềm năng của bạn mà là xây dựng nó, để làm cho mọi thứ trở nên khả thi mà trước đây là bất khả thi. Điều này đòi hỏi phải thách thức cân bằng nội môi – tự đẩy bản thân ra khỏi vùng thoải mái của bạn – và buộc bộ não hoặc cơ thể bạn thích nghi. Nhưng một khi bạn làm điều này, việc học không còn là cách hoàn thành một số vận mệnh di truyền; nó trở thành một cách để kiểm soát vận mệnh của bạn và định hình tiềm năng của bạn theo những cách bạn chọn.

Câu hỏi tiếp theo rõ ràng là, Cách tốt nhất để thách thức cân bằng nội môi và phát triển tiềm năng đó là gì? Chúng ta sẽ dành phần lớn thời gian còn lại của cuốn sách để trả lời câu hỏi đó, nhưng trước khi chúng ta làm điều đó, chúng ta cần giải quyết một vấn đề mà chúng ta đã nêu trong chương này: Chính xác thì chúng ta đang cố gắng cải thiện thứ gì về bộ não của chúng ta? Rõ ràng điều gì dẫn đến khả năng thể chất được cải thiện. Nếu bạn xây dựng các sợi cơ bắp lớn hơn và lớn hơn, bạn sẽ mạnh mẽ hơn. Nếu bạn cải thiện khả năng dự trữ năng lượng của cơ bắp, dung tích phổi của bạn, khả năng bơm máu của tim, và khả năng của hệ thống tuần hoàn của bạn, bạn sẽ xây dựng sức chịu đựng của bạn. Nhưng những gì bạn đang thay đổi trong não của bạn khi bạn đào tạo để trở thành một nhạc sĩ, một nhà toán học, một tài xế taxi, hay một bác sĩ phẫu thuật? Đáng ngạc nhiên, có một chủ đề chung cho những thay đổi trong tất cả các lĩnh vực này, và hiểu được nó là chìa khóa để hiểu cách mọi người phát triển khả năng phi thường trong bất kỳ lĩnh vực nào của con người với thành phần tinh thần – mà, khi bạn nghĩ về nó, chỉ là về tất cả chúng. Chúng ta sẽ thảo luận điều tiếp theo.

Leave a Comment