它们就开始作出反应

　　所主张的那样，秘密主要隐藏在神经突触当中丰富的化学汁液里。在我们神经元之间的微小间隔中发生的行为极其复杂，不过简单说来就是，其中涉及各种各样的化学反应，这些化学反应记录着神经通路的体验。每当我们执行任务或者体验感觉的时候，不管是肉体性的还是精神性的，大脑当中都会有一批神经元被激活。如果彼此临近，这些神经元就会通过交换突触之间类似于氨基酸的神经递质而结合到一起。随着同一种体验的不断重复，通过生理变化和解剖变化，神经元之间的突触连接会变得越发强壮、越发丰富。诸如高浓度神经递质的释放就是生理变化，而新神经元的生成或者既有轴突和树突上突触终端的增长就是解剖变化。突触连接也会随着相应的体验而弱化，这也是生理变化和解剖变化的结果。在生命过程中，不管我们学会了什么，都会体现在大脑内部不停变化的细胞连接上。连接成串的神经元形成了我们头脑当中真正的“关键路径”。今天，科学家们用一句被称为赫布法则的名言来总结神经可塑性的本质：“一起发射信号的细胞会连接到一起。”

　　关于突触连接如何变化，一个最简单但也最有力的实证来自生物学家埃里克·坎德尔（Eric Kandel）于20世纪70年代初在一种大型海参身上所做的系列实验。（海洋生物是神经学实验的极好对象，因为它们通常有简单的神经系统和巨大的神经细胞。）坎德尔的这项工作日后为他赢得了诺贝尔奖。当时他发现，如果触摸海参的鳃，即使用力非常轻，它的鳃也会反射性地马上缩回去。但是，如果在不给海参带来任何伤害的情况下反复触摸它的鳃，鳃的收缩本能就会消失。海参会对触摸习以为常，忽略了触摸。坎德尔通过监测海参的神经系统发现，“与这种习得的行为变化相伴而生的”是负责“感觉触摸动作的触觉神经元和负责告知海参作出反应的运动神经元之间突触连接的逐渐弱化”。正常情况下，海参大约有90%的触觉神经元连接着运动神经元。但在海参鳃刚刚被反复触摸40次之后，只有10%的触觉神经元还保持着与运动神经元的连接。坎德尔写道，这项研究“显著地表明，只需经过相对较少的训练，神经突触的强度就可以发生巨大而持久的变化”。

　　我们的神经突触具有可塑性，这就使得几个世纪以来关于大脑思维的两种相互对立的哲学思想达到了协调统一：经验主义和理性主义。在约翰·洛克（John Locke）这样的经验主义者看来，大脑生来就是一张白纸，我们的知识完全来自生命过程中的体验。用大家更熟悉的话说就是，我们是教养的产物，而非天性的产物。在康德这样的理性主义者看来，我们生来就内置了如何认识世界、理解世界的思想“模板”，我们所有的体验都要通过这些与生俱来的模板加以过滤，起决定作用的是天性。

　　正如坎德尔撰写的报告所说，海参实验显示“这两种观点都有可取之处，事实上二者互为补充”。我们的遗传基因“指定”了很多“神经元之间的连接，亦即哪些神经元和哪些别的神经元在什么时候形成突触连接”。那些由遗传决定的突触连接形成了康德所说的先天模板，这是大脑的基本体系结构。不过，我们的经验可以调整连接的力度或“长期效力”。正如洛克所说，这样的调整使思想和“新的行为模式表达”的重塑得以进行。经验主义者和理性主义者所持的两种相互对立的哲学思想在神经突触这一问题上找到了共同点。纽约大学神经学家约瑟夫·勒杜克斯（Joseph LeDoux）在其著作《通过突触看自己》（Synaptic Self）中解释说，天性和教养“实际上志同道合，二者都是通过形成大脑当中的突触组织，最终达到它们的精神效果和行为效果”。

　　大脑不是我们过去一度认为的机器。尽管大脑不同区域和不同的心智功能相联系，但是细胞成分不会形成永久性结构，不会扮演确定不移的角色。细胞是灵活可变的，它们随经验、环境和需要的改变而改变。为了应对神经系统的损伤，大脑会发生某些广泛的显著变化。譬如，实验表明，如果一个人因故致盲，大脑当中专门处理视觉刺激的部分，即视觉皮层，并不会萎缩。这部分区域很快就会被用于听觉处理的线路接管。假如这个人去学习盲文，视觉皮层又会重新部署，用以处理通过触觉发送过来的信息。麻省理工学院麦戈文脑研究所的南希·坎维舍（Nancy Kanwisher）解释说：“看起来神经元‘乐意’接收输入，在其惯常输入消失的时候，它们就开始作出反应，从事次级事项。”由于神经元灵活的适应性，听觉和触觉可以大幅加强，从而减轻了视力丧失产生的影响。因故致聋者大脑内部也会发生类似的改变：他们的其他感觉会强化，以补偿听力损失。譬如，处理边缘视觉的大脑区域在这个时候会变大，从而看到以前只能听到的内容。

　　对在事故中失去胳膊和腿的人进行实验，结果也揭示了大脑可以在多大程度上自行重组。原先负责记录失去肢体的感觉信号的大脑区域很快就会被记录身体其他部分感觉信号的线路接管。神经学家维兰努亚·拉玛钱德朗是美国加州大学圣迭戈分校大脑与认知中心主任，他在研究一名在车祸中失去了左臂的男孩时发现，当他让这个男孩闭上双眼，然后抚摸他脸上的不同部位时，病人认为被触摸的是自己失去的左臂。当时，拉玛钱德朗用刷子刷了一下男孩鼻子下方的一个斑点，问他：“你感觉这是