如何利用失敗、運動和平衡來加快學習速度 | Huberman Lab Essentials 整理

你是否曾感到學習新事物時進展緩慢、屢試屢敗而心生沮喪？史丹佛大學醫學院神經生物學與眼科學教授安德魯·哈伯曼（Andrew Huberman）在 Huberman Lab Essentials podcast 中，揭示了如何利用「失敗」、「運動」與「平衡感」來改善我們神經系統的學習機制。這篇文章整理 podcast 內容，帶你了解其中的科學原理與實用技巧。

神經可塑性：大腦改變的基礎

我們的神經系統——包含大腦、脊髓以及它們與身體器官間的所有連結——是我們所有認知、行為、情緒及感知的核心。幸運的是，人類神經系統具有「可塑性」（neuroplasticity），意味著我們可以透過特定的行動來改變它。

哈伯曼教授指出，所謂的「表徵可塑性」（representational plasticity）是指我們對外部世界的內部表徵。例如，我們伸手拿筆時，大腦會精準計算所需力道，鮮少失誤。這種運動與感覺地圖的完美結合，是神經系統的奇妙之處。

學習的催化劑：擁抱「錯誤」

傳統觀念中，犯錯常被視為負面。然而，哈伯曼教授強調，「創造不匹配或錯誤」正是觸發神經可塑性的關鍵。當我們的行動與預期不符時，大腦會接收到「某事不對勁」的訊號。這些「錯誤」訊號會促使大腦釋放特定的神經化學物質，標記相關神經迴路，為後續（尤其在睡眠中）的改變做好準備。

學習的化學雞尾酒：

大腦的改變並非隨時發生，而是需要特定神經化學物質的協同作用：

1. 乙醯膽鹼（Acetylcholine）： 提升專注力，幫助我們聚焦於錯誤與期望之間的差距。
2. 腎上腺素（Epinephrine）： 提高警覺性，讓我們對錯誤更加敏感。
3. 多巴胺（Dopamine）： 當我們開始稍微做對、接近目標時釋放，強化並加速可塑性變化。

青少年與成人的學習差異：克努森實驗室的啟示

神經可塑性在出生到約25歲期間最為活躍，之後逐漸減弱。這意味著成年人需要不同的策略來啟動可塑性。

史丹佛大學的 Eric Knudsen 教授（現已退休）及其團隊進行了基礎性的神經可塑性研究。他們讓受試者（包括動物）戴上稜鏡眼鏡，這種眼鏡會改變視覺世界的方位。

• 青少年受試者： 在一兩天內就能調整其運動行為，使其視覺、聽覺和運動地圖重新校準，完美適應新的視覺輸入。
• 成年受試者： 大多數情況下，這種地圖轉移過程非常緩慢，甚至有些人永遠無法完全適應。

這表明，成年人大腦的可塑性機制與青少年有所不同。

成人學習的兩大策略

克努森實驗室進一步發現，成年人可以透過以下方式有效啟動神經可塑性：

1. 增量學習（Incremental Learning）：
   與其一次性面對巨大的改變（如稜鏡眼鏡大幅度偏移視覺），不如將改變拆解成小步驟。實驗中，他們逐步增加稜鏡的偏移度數（例如從7度、14度到28度）。結果發現，成年神經系統更能容忍並適應這種漸進式的小錯誤，並能將這些小改變疊加起來，最終達到顯著的可塑性。
   實用建議： 成年人學習時，應將複雜的資訊或技能拆解成小單元，進行短時間、高強度的專注學習，逐步攻克。
2. 高急迫性（High Contingency）：
   當學習成果與生存或重要獎勵（如獲取食物、收入）直接掛鉤時，成年人的可塑性可以像青少年一樣快速且顯著。這意味著，學習內容的重要性或我們對改變的渴望程度，會直接影響可塑性的速度和幅度。 若只是「走過場」式地重複練習，效果有限。

實戰技巧：如何加速你的學習引擎？

1. 擁抱挫折的7-30分鐘黃金期：
   哈伯曼教授提到「超日節律」（ultradian rhythms），即大約90分鐘的生理週期。在學習初期（約5-10分鐘），思緒容易飄移，專注力約在10-15分鐘後才會提升。經過約一小時的專注學習後，大腦會開始感到疲倦，錯誤率增加。此時，不要放棄！堅持下去，繼續嘗試並「刻意犯錯」約7到30分鐘。 這段極度令人沮喪的時期，正是釋放學習所需化學訊號的關鍵。經過一夜或數夜的深度休息後，你會發現之前困擾你的難點有所突破。
2. 主觀賦予「錯誤」正面意義，釋放多巴胺：
   學習將犯錯的過程與多巴胺的釋放連結起來。多巴胺不僅與食物、性等基本獎勵有關，也受到我們主觀信念的強烈影響。告訴自己「這些錯誤對我的學習至關重要且有益」。 這種主觀的正面詮釋，能促使多巴胺釋放，加速學習。推薦閱讀《渴望的多巴胺》（The Molecule of More）一書，了解更多關於多巴胺與動機的關聯。
   實用建議： 選擇一天中你精神最集中的時段進行學習，並有意識地在犯錯時給予自己正面肯定。
3. 管理「邊緣系統摩擦力」（Limbic Friction）：
   「邊緣系統摩擦力」是哈伯曼教授提出的概念，用以描述當我們的自主神經系統狀態（過度警覺或過度疲倦）與理想學習狀態不符時所產生的「壓力感」。
   • 若你過於焦慮（警覺度過高）：
     • 生理性嘆息（Physiological sigh）： 鼻子快速吸氣兩次，嘴巴緩慢吐氣一次。有助於排出肺部二氧化碳，使人平靜。
     • 擴展視覺焦點（Panoramic vision）： 避免隧道視野，將視線放寬，有助於降低腎上腺素。
   • 若你過於疲倦（警覺度過低）：
     • 優先確保良好睡眠或進行「非睡眠深度休息」（NSDR）。
     • 若情況不允許，可適量飲用咖啡，或進行「過度換氣呼吸法」（super oxygenation breathing），即吸氣多於吐氣，以提升警覺性。
4. 活化前庭系統（Vestibular System）——平衡感的魔力：
   我們的內耳除了聽覺，還負責平衡感，即前庭功能。內耳的半規管中有微小的鈣質顆粒（耳石），它們會隨著頭部在三個平面（點頭的俯仰 Pitch、搖頭的偏航 Yaw、側歪的滾轉 Roll）的運動而滾動，向大腦傳遞身體相對於重力的位置信息。
   關鍵在於： 當我們在平衡、運動或感覺體驗中出現「錯誤」（例如失去平衡時），大腦的「小腦」（cerebellum）會被活化。小腦接著會向腦幹深處釋放多巴胺、正腎上腺素（norepinephrine）和乙醯膽鹼的腦區發出訊號。這是因為維持平衡對生存至關重要，這些迴路被設計來快速校準我們的運動。
   實用建議： 進行一些會挑戰平衡感的活動（如瑜珈、舞蹈、某些球類運動，甚至只是單腳站立），可以放大神經可塑性的效果。哈伯曼教授觀察到，孩童時期我們常進行多維度的活動，而成年後動作模式趨於單一，這或許也是成年人可塑性降低的原因之一。

成人學習的四大支柱總結

綜合以上，哈伯曼教授為成人學習總結了四大關鍵支柱：

1. 調整自主神經系統的覺醒水平： 管理好「邊緣系統摩擦力」，以清晰、專注的狀態進入學習。
2. 擁抱並製造錯誤： 透過「增量學習」，將大錯誤拆解成可管理的小錯誤。
3. 善用前庭-運動-感覺的連結： 透過平衡挑戰活化小腦，增強可塑性。
4. 創造高急迫性： 找到學習的內在或外在強烈動機。

結語

學習如何學習，是一項強大的技能。Andrew Huberman 提供的觀點為我們提供了一些方向。雖然資訊量龐大，但你不必一次全部掌握。這些方法並非一時的噱頭，而是基於深刻的生物學機制。嘗試將這些原則融入你的學習日常，你會發現，即使是充滿挑戰的「失敗」，也能成為你加速成長的最佳跳板。

參考資料

• How to Learn Faster by Using Failures, Movement & Balance | Huberman Lab Essentials
• Knudsen EI, Knudsen PF. Visuomotor adaptation to displacing prisms by adult and baby barn owls. J Neurosci. 1989;9(9):3297-3305.
• Linkenhoker BA, Knudsen EI. Incremental training increases the plasticity of the auditory space map in adult barn owls. Nature. 2002;419(6904):293-296.