文：史坦尼斯勒斯．狄漢（Stanislas Dehaene）
神經元重複使用假設
教育如何革命我們的大腦大腦電路心智能力，把我們轉變成可以讀納博科夫、何精史坦貝克（Steinbeck）、準學愛因斯坦或格羅滕迪克（Grothendieck，習教譯註：法國數學家）的育個已經人？我們前面看到，我們是人重透過修改與生俱來的神經迴路才能發展出閱讀的能力，雖然修改的複再幅度很小，只有幾毫米而已。利用因此，大腦大腦電路所有人類文明的何精多樣性必須符合神經元的限制和規範。
要解決這個兩難（paradox），準學我提出了神經元重複使用的習教假設（recycling hypothesis）。我的育個已經想法很簡單，人類的人重童年期很長，有十五年到二十年之久，複再這時突觸的可塑性使大腦可以受外界的影響，有延展性，但是這些神經迴路受很強的生理上的規範，這個規範，也可以說限制，是來自演化。
因此，每一個新發明的文化物體，如英文字母或阿拉伯數字，必須在大腦神經元中找到它的位置，即要找到一組神經電路，它原始的功能跟新發明的文化角色很相似，可以被轉到新的用途上。任何文化的學習必須重新調整舊的、已存在的神經迴路，重複使用。教育必須符合演化來的神經電路的天性，透過人類很長的神經可塑性及神經元的多樣性來達成教育的目的。
根據這個假設，要教育一個人就是把他大腦已經有的電路重複再利用。在過去的一千年裡，我們學會把舊的東西改造成新的。我們在學校學的每一樣東西都是把已經存在的迴路重新調整到新的方向，孩子把演化本來做其他事情的迴路重新用來閱讀和計算，因為這些迴路有可塑性，所以他們適應了新的文化功能。
我為什麼造出「神經重複使用」這個奇怪的名詞呢？因為它的法國字recyclage正好是大腦二個特性的結合字——用舊的材料給它新的生命，以及調頭朝新的方向出發：
- 重複使用材料表示把它用在新產品上，給它第二次生命。不過這種重複使用是有限制的，你不能用回收紙去造一輛汽車，每種材料有它的特質：它必須符合新的用途才可能去替代。同樣地，大腦皮質的每一個區域有它天生而來的特質，如細胞分子的性質、在地的迴路和長程的連接，學習必須符合這些材料的限制。
- 在法文中，recyclage同時可以用來指一個人接受到訓練去做新的工作，即接受額外的訓練使能適應他事業上出乎意料的改變。當我們學習閱讀和計算時，我們的皮質就是在接受額外的訓練，使能適應文化的新要求，教育賦予我們皮質一些新的功能，使它超越靈長類大腦原來的功能。
在這裡，我需要區辨出快速學習新的文化技能與其他長久時光演化而來的技能。用一些舊材料製造出一個新的東西出來，在達爾文物競天擇的演化過程中，把舊的材料拿來重新使用是普遍的。基因的重組可以把舊器官變成新的、優雅的機器。鳥的羽毛是舊的溫度調節器變成新的空氣動力學的翅膀。爬蟲類和哺乳類的腳？古老的鰭？法國一九六五年諾貝爾獎得主，生物學家賈可布（F. Jacob，一九二○—二○一三）曾說演化是個偉大的補鍋匠，在他的工作室中，肺可以改造成浮水的器官，爬蟲類的下顎可以造成內耳，甚至飢餓肉食者的冷笑都可以變成蒙娜麗莎捉摸不定的微笑。
大腦也沒有例外，例如語言的迴路可能來自人類演化過程中複製或重新調整先前已有的皮質迴路。但是這個很慢的基因改變並不符合我的神經重複使用理論。比較合適的名詞應該是「擴展適應」（exaptation）。哈佛演化學家古德（Stephen Jay Gould，一九四一—二○○二）和耶魯大學古生物學家維巴（Elisabeth Vrba）創造出來的新名詞，從「適應」（adaptation）而來。一個舊的機制透過達爾文的進化論演變出不同的功能（有一個簡單的記憶方法可以幫助你記得擴展適應這個字：把舊的「ex」調適成〔apt〕新的作業ex + apt = exaptation），因為它是建立在群體中基因的擴散，所以它需要千百萬年，而神經回收是在個人的大腦中發生，只需要很短的時間，從幾天到幾年，重複使用大腦電路是重新調整它的功能，而不動用到基因改變，只需經過學習和教育。
我提出神經重複使用假設，主要是想解釋人類為何能超越原來的生態環境而習得新的技能如讀、寫、計算、數學、唱歌、穿衣服、騎馬和開車，我認為我們延長的大腦可塑性加上學習新符號演算法則的能力，使我們有超強的適應能力——我們的社會也發現了可以增強這些能力的方法，那就是送孩子去上學。
我強調人類的這些能力並不是否認其他的動物就沒有神經重複使用。實驗技術的精進，使研究者可以記錄猴子學習新技能好幾個禮拜時的大腦神經元活動—因此，對神經回收的觀點進行強而有力的測試。這些實驗能夠解決這個理論簡單而深刻的預測：學習可以改變某個大腦電路的神經碼嗎？它是否如神經重複使用理論所預測的學習本身改變了電路的目的？
在最近的一個實驗中，研究者訓練猴子去控制牠的大腦，假如電腦螢幕的游標朝右，牠就活化了十個特定的神經元，如果把游標朝上移，牠就活化了另外十個神經元，諸如此類，以此類推。很厲害的是，這個方法有效，幾個禮拜之後，猴子學會了啟動某十個神經元來使游標滑動，但是牠要活化的神經元不能離跟皮質原來設定功能區塊太遠；也就是說，猴子要學的東西必須在電路本來就會的範圍之內。
大腦的電路是動態的可以改變的，但是這個改變有限制，它被原始設定的功能所規範。就理論來說，在一組一百個神經元的團體裡，它的活動可以擴展到一百面向的空間，得到不可思議多的情況（每一個神經元可以是on或off，所以它會超過2100，或是千百萬億兆那麼多），然而，事實上，大腦的活動限制在十的面向而已。簡明地說，猴子可以去學新的作業，假如這個新作業跟原有的空間有相容性，得以符合（fits）的話。假如我們要求猴子去活化一組神經元，它們從來沒有做過類似作業的話，這隻猴子就學不會。
