在一萬小時理論上，神經科學發現過哪些方法論上的捷徑嗎？

謝邀（這個是日常禮儀嗎，我第一次不懂啊）

兩個實驗

首先介紹兩個常用於驗證動物記憶能力的實驗（我自己做過的，沒多大用不想看的請省略直接看結論）藉以說明神經生物學上的研究對於學習記憶的指導性作用。

a.長時程增強（long-term potentiation, LTP）

這是一個電生理的實驗，是從神經元的層面來檢測動物（我們用的是小鼠）大腦的記憶情況。

基本的實驗方法是，先給予小鼠腦片（小鼠斷頸後立即取腦，在冰凍供養的情況下，對於小鼠腦袋進行震蕩切割得到腦片）上突觸前神經元單個的刺激，記錄突觸後神經元上的電位變化A（這個現象叫興奮性突觸後電位，EPSP），之後給予突觸前神經元一個高頻刺激，之後再給予突觸前神經元單個的刺激，再記錄突觸後神經元的EPSP，記為變化B。這個時候觀察會發現B的電位變化幅度要大於A的電位變化幅度。

圖1中，Ai到Aiii是我實驗中用手機拍的圖（質量很差），Ai和Aii都是小鼠腦片，Aiii是突觸後神經元的EPSP。B是LTP展示出來的最終數據（我沒有直接秀我們實驗的數據，盜圖自維基百科的Long-term potentiation詞條），可以看出高頻刺激（Tetanus或強直刺激）後EPSP的幅度有所增強。

我們一般的實驗中比如為驗證基因GA對於小鼠記憶有增強作用，我們會提高GA的表達，然後對GA高表達小鼠（GAoe）和正常小鼠（CTRL）小鼠進行電生理的LTP實驗，如果觀察到發現GAoe高頻刺激後的EPSP的增長幅度相比CTRL要大，那麼說明GA基因確實對於小鼠的記憶有增強作用。

b.水迷宮

這是一個行為學實驗，從個體水平來檢測動物（一般是小鼠）的記憶能力。

基本的實驗過程，將小鼠放入一個圓形大水盆中，人為的將水盆分為四個象限分別為A,B,C,D，並在C象限中設置一個平台為水微微末過（保證老鼠不能從水面上直接看見平台），每個象限交界的壁上有星形，圓形，三角形，以及方形以作為小鼠判定方位的標誌。一般將小鼠從A象限放入，小鼠會一直在水盆中游泳，直到它發現C象限中的水平並站上去。經過這的訓練後，開始實驗1，從A象限放入小鼠時開始計時，直到它找C象限的平台並站上去停止計時。一天後，繼續實驗2，此時撤掉C象限中的平台，將小鼠從A象限放入，讓小鼠自行游泳5min，記錄小鼠在各象限中探索的時間。

實驗1中，我們認為小鼠越早的發現C中的平台，則小鼠的記憶越好；實驗2中，我們認為小鼠在C象限中探索的時間越長，則其記憶力越好。

結論：我們真實的實驗中，水迷宮和電生理都會做，兩者有相互驗證的關係。可能LTP的理論更能從神經元的層級說明記憶增強的問題。LTP的發現，基於當時的研究認為成人的神經元數量基本維持一致，那麼記憶的形成可能不是神經元的增加——那麼出現的假說就是神經元間相互聯繫的建立（突觸的可塑性）可能是記憶形成的基礎。也在此時（1996年）Terje L?mo觀察到了LTP的現象。當然LTP更精細的分子層面的機制，譬如涉及到NADA受體，之類的內容我就不多說了，都可以在維基百科或是專業的雜誌上看到。

現在大家可能認為LTP中短時間的高頻刺激，就像我們日常的集中時間地學習知識一樣，然後記住的或者學到開始遺忘，例如LTP的現象可以持續一周；這時又要給予高頻的刺激，類似我們的複習過程；這有些像記憶曲線，所以信息要不斷的學習，最終才會一直保存下來。即便是這樣，神經科學家對於記憶的認識是非常有限的，所以關於記憶增加的理論通常神經科學家都是持保守態度的，譬如提到的一萬小時理論的正確性到底幾分，都只是存在一定範圍能，不過是相對很可信的程度。

現有的一個關於記憶的假說，認為記憶就是大腦中的電位變化，有類似於電腦的存儲就是1010的字元，其中的1010的字元在最底層代表了硅晶元單個電位的電位狀況，1是電位高，0是電位低，就兩個狀態。所以人的記憶也可能是神經元的電位狀態的變化，而且張香桐老先生（前腦所所長，腦所就是神經所的前身，已故）在上世紀五六十年代研究的大腦中的環形電位就暗示了大腦中的電位是可以維持的。而突觸聯繫的建立就是為維持大腦中的電位變化而服務的。

真實的情況，神經生物學的研究少有為增強記憶提供直接有效幫助的例子，本來科研就是這樣一個東西，太有前瞻性，等到能夠應用都是幾十年以後的事情，說到真正造福人類就更遠了——但一般真的意義重大啊。相反一些心理學的研究，人類學（也許是人類學吧，我不了解）或社會學的研究能夠直接給予我們一些記憶學習，如何成功提供一些直接的幫助。

一本書

關於記憶和學習的介紹（我猜這個才是題主真正想看到）

書名喚作《A mind for numbers》,為@楊爆炸所提到的coursera上的那門公開課的教授所著。裡面提到很多學習記憶的手段，結合了一些當前的神經生物學，心理學研究和很多人的學習經驗。

我就此總結一下該書的一些觀點（以下內容是我回憶出來的，大部分可能是作者的想法，一小部分可能摻入了我的胡思亂想，有興趣的同學歡迎參考原書），

Focus mode &diffused mode

Focus mode就是你注意力高度集中的時刻，那時候你的大腦集中於某一特定區域工作。

Diffused mode就是你大腦相對放鬆的時刻，比如冥想啊散步啊，你這種時候一般處於天馬行空的狀態。

相信題主一定有過這種經歷，苦思冥想一道數學題怎麼都沒有解答，實在沒有辦法了暫時停下來，去吃飯，之後飯後散步的時候突然得到了靈感，再回去解答，問題迎刃而解（此例中數學題可同等置換於其它艱難的學習工作，編程、寫作亦可）。這個就是F模式和D模式結合的例子，F模式中你注意力集中於數學題中，大腦只在相對小的範圍內活動（越緊張活動範圍越小），所以找不到問題的解答；而當你去吃飯散步的時候，相對放鬆，數學題的解答在潛意識（好像又可以請出弗洛伊德的樣子）層面活動，這樣調用大腦的範圍更大，就更可能找到突破口。其中F和D模式都很重要，所以不是說你什麼都不學一直玩睡覺D模式就能不斷的激發靈感，因為如果沒有F模式的苦思冥想，一些問題不會到達潛意識層面，所以你在D情況下也不能對於問題有什麼見解。

番茄工作法就是很好符合了FD模式的工作方式，25min的注意力集中的學習，5min的放鬆，就是F-25min和D-5min的結合，本書作者也極力推崇。

Chunk

這個是和記憶有關的內容，只有對於紛繁複雜的知識進行分類重組才能最終變成你的永久記憶。其實這個就像突觸重新構建的事情，對於大段的文章的閱讀，應該調用的是大腦中文字儲存的能力，要對於整個文章概念的理解就必須建立新的聯繫，而重新對於課上的內容分類總結，就是把新學的內容連向你原來已經掌握或者理解的部分。

Big picture

其實BP只是作者提到的一個小觀點，可以附屬到FD模式或者Chunk。我們可以先把大腦假設成一個地圖，F模式下你專心於地圖裡的具體街區；而D模式下你可以看到整個城市的概況，所以你從位置A到位置B，單純調用F或者D模式都是行不通的。而Chunk就是把一些雜亂的小信息整合好你大腦的big picture上。所以在D模式下能對於一個問題有一個全面的認識，所以更容易得出一些創造性的意見，而當想法要實施的時候就必須就依賴於F模式把具體細節做好。這個也就是為什麼很多人讀書時候，上課明明認真聽見，老師講的細節都知道，但是課後沒有總結，沒有歸類，沒有形成自己的big picture。所以考試的時候形式變換的時候，就沒有辦法把問題解答——同樣的例子可以在生活中找到，對於一個技術的學習不能只是機械性的記憶，只有重新整理學習，還需要去嘗試應用，最終遇到突發情況才能得出比較恰當的解決方案。舉個例子，有時候我寫長句的時候，寫到最後可能會出現冗餘，是因為F模式讓我沒有能力駕馭句子里的具體詞語的時候還能關注整句的內容。也像寫文章，所以寫完總要重讀一遍再修改（可惜我一直懶啊，沒有這個習慣）才能把文章的細節到整體控制好。而重讀文章或重讀句子就是D模式的狀態，也是在big picture的狀態下進行，這種時候也容易增加靈感，添補些完整的內容進來。

Sleep

關於睡眠，作者也只是在FD模式一章內容中提到而已。因為我個人認為很重要，可以談一談，首先2013在science一篇關於睡眠的文章就指出，睡眠時腦細胞中的間隙會變大，同時腦脊液（可以理解成大腦的清潔劑）分泌量會增多，可以清除掉大腦中的代謝廢物（Science作者自己在果殼網寫的科普文章大腦也要每天洗澡？）。所以說睡眠對於大腦維持健康的狀況尤為重要，而且睡眠的時候也是大腦突觸建立聯繫的時刻。大腦在睡眠狀態下並不是睡眠都不幹了的，有點像處於D模式，在潛意識層面會進行很多資源整合的工作。

……

本書作者當然還有很多內容我沒法提到（其實時懶得打字了）……

碼字好累……（第一次）

以上，

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