馬睿棋
我很喜歡觀看《動(dòng)物世界》里獵豹捕食羚羊、老鷹俯沖捕捉野兔的鏡頭,不是我嗜血,我只是好奇這些動(dòng)物是如何將捕食動(dòng)作做到如此精確,速度、力量、距離的計(jì)算竟分毫不差。究竟是大腦還是小腦在控制動(dòng)作,抑或兼而有之?
曾經(jīng)有科學(xué)家用小白鼠做實(shí)驗(yàn),研究小白鼠用前肢夠取食物的過(guò)程,以及在大腦的指揮下,是如何一步步地精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的。原來(lái)是大腦先預(yù)估一個(gè)數(shù)值,然后指揮前肢進(jìn)行嘗試,再根據(jù)嘗試結(jié)果,重新計(jì)算。這樣一遍遍反復(fù),直至精準(zhǔn)地夠到食物。
原來(lái),我們的每一個(gè)動(dòng)作不僅小腦在忙活,大腦也參與了指揮工作。
很繁忙的大腦
大腦是個(gè)極其耗能的器官,每天消耗的能量占到身體全部耗能的20%。這些能量是怎么消耗的呢?這個(gè)問(wèn)題曾經(jīng)長(zhǎng)期困擾我。直到有一天我和同學(xué)去爬山,下山時(shí)走的是野路,陡峭且濕滑,我的眼睛無(wú)時(shí)無(wú)刻不盯著地面,計(jì)算著落腳點(diǎn)和每步的跨度。我才知道爬一次山,太累大腦了。
我們的呼吸和心跳是自動(dòng)進(jìn)行的,不用大腦進(jìn)行主動(dòng)控制。自己想命令呼吸系統(tǒng)停止,命令心跳停止,根本做不到。
我們的消化泌尿、血液循環(huán)、內(nèi)分泌系統(tǒng)似乎都在自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),骨骼、肌肉也在按照自己的進(jìn)度、節(jié)奏不慌不忙地生長(zhǎng)。
是什么在控制這一切呢?是我們的大腦。大腦的工作分為對(duì)外和對(duì)內(nèi)兩個(gè)部分。我們時(shí)常注意到大腦對(duì)外的工作,而忽視了大腦對(duì)內(nèi)的工作。大腦就是人體的“最高司令部”,通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng),讓身體各器官系統(tǒng)各就各位,如同自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)一樣精準(zhǔn)運(yùn)行,這就好像大計(jì)算中心和大數(shù)據(jù)中心一樣,能量消耗當(dāng)然非比尋常。
數(shù)據(jù)、算法不斷更新
大腦的對(duì)外工作除了學(xué)習(xí)、考試,還指導(dǎo)人體的精細(xì)動(dòng)作。如果我們觀察嬰兒,會(huì)看到類(lèi)似不斷嘗試的過(guò)程。比如,嬰兒學(xué)吃飯時(shí),往往手并不能一下子準(zhǔn)確地找到嘴的位置,要不停地試探。大腦根據(jù)試探結(jié)果,反復(fù)計(jì)算,指導(dǎo)手臂嘗試,直到找到嘴的位置,準(zhǔn)確地將食物送到嘴里。嬰兒自己吃飯時(shí),會(huì)將食物弄到臉上、脖子里、頭發(fā)上,這正是大腦對(duì)四肢動(dòng)作進(jìn)行調(diào)控的過(guò)程,也是大腦的計(jì)算中心和數(shù)據(jù)中心積累數(shù)據(jù)、算法的階段。所以,這一點(diǎn)家長(zhǎng)千萬(wàn)不要代勞。
我媽媽說(shuō),我小時(shí)候就是自己坐在小餐椅上,自己手抓飯菜自己吃,也經(jīng)歷了艱難的找嘴過(guò)程。大腦在計(jì)算如何找嘴的時(shí)候,又加入了手臂的長(zhǎng)度作為修正。稍大后,我開(kāi)始學(xué)用勺子。當(dāng)算法和數(shù)據(jù)積累到足夠多時(shí),不管用多長(zhǎng)的勺子和筷子,我都能一下子準(zhǔn)確找到嘴。
奧運(yùn)會(huì)的冠軍們?cè)诮邮苡浾卟稍L(fǎng)時(shí)經(jīng)常會(huì)說(shuō),在比賽前會(huì)把即將完成的動(dòng)作在頭腦中過(guò)一遍,大概也是這個(gè)道理。通過(guò)加強(qiáng)大腦對(duì)動(dòng)作的計(jì)算能力,幫助身體精準(zhǔn)地完成動(dòng)作。
前不久,我的一位鄰居叔叔打羽毛球時(shí)把腳扭傷了。我問(wèn)候他時(shí),他說(shuō):“我認(rèn)為,這個(gè)距離,我沖過(guò)去是沒(méi)問(wèn)題的,結(jié)果不僅沒(méi)沖過(guò)去,還受傷了。"這又是怎么回事呢?我想,大概是隨著年齡的增長(zhǎng),骨骼和肌肉的力量和速度不如從前。而大腦的數(shù)據(jù)中心沒(méi)有進(jìn)行數(shù)據(jù)更新,仍按照以前的算法計(jì)算動(dòng)作,結(jié)果出現(xiàn)了失誤,導(dǎo)致受傷。所以,體育運(yùn)動(dòng)要經(jīng)常進(jìn)行,讓大腦隨時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。這位叔叔就是好久不打羽毛球了,冷不丁打一下,所以大腦依然沿用過(guò)去的數(shù)據(jù),便出了問(wèn)題。
大腦的數(shù)據(jù)離不開(kāi)眼睛
人做動(dòng)作時(shí),大腦的數(shù)據(jù)從哪里來(lái)?很大一部分來(lái)自眼睛的觀察。華西醫(yī)院的一個(gè)眼科團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)觀點(diǎn):孩子運(yùn)動(dòng)能力不好,也需要從視力方面找找原因。他們發(fā)表的論文指出,弱視孩子存在運(yùn)動(dòng)視覺(jué)感知的異常,缺乏立體視覺(jué),三維空間的判斷能力較差,導(dǎo)致其運(yùn)動(dòng)能力有缺陷,甚至在運(yùn)動(dòng)中容易受傷。實(shí)際上,根本原因是眼睛采集的視覺(jué)信號(hào)有很大誤差,乃至大腦根據(jù)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)得出錯(cuò)誤的結(jié)果。用錯(cuò)誤的結(jié)果反過(guò)來(lái)去指導(dǎo)身體動(dòng)作,自然南轅北轍,無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)定的動(dòng)作。
可見(jiàn),保護(hù)眼睛是多么重要呀!同學(xué)們要如何保護(hù)視力呢?多加強(qiáng)戶(hù)外運(yùn)動(dòng)!在室外,自然光的光譜非常豐富,這對(duì)視力保護(hù)有好處。而運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館等室內(nèi)的光線(xiàn)強(qiáng)度不夠,不能達(dá)到保護(hù)視力的效果。所以,同學(xué)們要多在戶(hù)外運(yùn)動(dòng),讓自己有個(gè)健康強(qiáng)大的大腦!