“神经心理学之父”的人生赛道
「编者按：每个人都有自己的人生赛道和步调，唯一的对手是我们自己。“对大多数人而言，人生不是什么冒险，而是一股莫之能御的洪流”，在随波逐流的大潮中，你能否保持清醒，勇敢地去自我实现？赫布做到了，并以自己的选择告诉我们，如果发现一条路走不通，请及时地在适当的位置掉头，重新规划自己的路线。」
提到学习和记忆研究的奠基人，我们很可能会先想到俄国科学家巴甫洛夫（van pavlov）。1897年，巴甫洛夫发表了他对狗的经典条件反射研究，从此，实验心理学百花齐放。先有美国心理学家约翰·华生（john b. watson）在此基础上发展出了行为主义心理学，后有认知心理生理学之开创者唐纳德·赫布（donald olding hebb, 1904.07.22 - 1985.08.20），也就是我们今天文章的主人公，于1949年在《行为的组织》（the organization of behavior）一书中提出了让其享誉终身的赫布理论（hebb's rule）[1]，描述了突触可塑性的基本原理，对学习和记忆提供了生理学层面的新理解，引领了生理心理学新分支的发展。赫布也凭此被誉为“神经心理学与神经网络之父”。
神经科学家paul adams教授曾说：“生物学史上最有影响力的两本书，一本是达尔文的《物种起源》，另一本就是赫布的《行为的组织》。”[2]
唐纳德·赫布（donald olding hebb）和《行为的组织》[2]
“弃文从理”，兴趣是最好的老师
1904年，唐纳德·赫布出生于加拿大新斯科舍省的切斯特村庄（chester），他的父母都是医生。8岁之前赫布在家接受母亲教育，他的母亲深受玛利亚·蒙台梭利（maria montessori）的思想影响，赞同 “在智力发展之前先进行感官教育” 。在浓厚的家庭文化氛围和较为新式的家庭教育影响下，赫布上小学时表现极其优秀，让老师们大吃一惊，在10岁的时候跳级到了7年级，21岁时从达尔豪斯大学（dalhousie university）毕业并获得了文学学士学位。他最初是想发表一本成功的小说，所以主修英语和哲学，但成绩并不出色。可能因为幼年家庭教育的影响，大学时期的赫布在思想上并不受当时旧的教育模式限制，他并不认为本专业的学业成绩就可以代表个人的价值。他兴趣广泛，化学、物理、数学也照单全学，还意料之外取得了优异的成绩。除此之外，赫布还选修了3门包含心理学主题的课程。这也为他日后的人生道路做了铺垫。
获得学士学位后，年轻的赫布在兴趣探索上才刚刚开始，只做一名高中教师并不足以使他快乐，他开始读弗洛伊德（sigmund freud）和威廉·詹姆斯（william james）的学说，自学心理学。1929年，赫布进入麦吉尔大学（mcgill university）心理学系成为一名在职研究生，与此同时他还在蒙特利尔一所小学担任校长，并开始尝试教育方法的改革。1931年，他成功转成了麦吉尔大学心理学的全日制研究生。然而在麦吉尔大学读研的最后一年，赫布的学习研究和个人生活都遇到了瓶颈，他的妻子意外去世，而自己也患有髋关节炎。
痛苦了一段时间后他决定振作起来，寻求改变。赫布后来在《行为的组织》中曾说：“我的硕士论文是在床上写的，试图证明骨骼反射是子宫内学习的产物。”这篇论文使他最终以优异的成绩毕业。1934年7月，赫布写信给芝加哥大学著名的卡尔·拉什利教授（karl spencer lashley），成为其博士生，加入了20世纪20年代美国唯一一个真正研究行为神经基础的实验室。此时，也正是拉什利实验室最辉煌的一段时间，赫布化悲痛为力量，获得了快速的成长，在理论知识和实验技能方面打下了坚实的基础，思想和理论也在各方面的学术交流中开始萌芽，后来他跟随拉什利前往哈佛大学，并于1936年获博士学位。
1937年，从哈佛大学毕业后，赫布搬回蒙特利尔，在蒙特利尔神经学研究所创始人怀尔德·彭菲尔德（wilder penfield）的病人身上研究脑损伤患者的神经缺陷，并开启了长期合作。两年后赫布得到了第一份教职，开始在女王大学（queen's university）哲学系担任实验心理学讲师。1942年，他的博士导师拉什利又说服了赫布结束女王大学的工作，到佛罗里达加入自己在灵长类研究中心的团队，参与灵长类动物的智力与情绪研究。五年的时间里，赫布积累了丰富的实验经验。1947年，43岁的赫布回到麦吉尔大学建立了自己的实验室，迎来了自己学术发展的巅峰时期。
那些神奇的赫布“预言”
在与怀尔德·彭菲尔德的合作中，他的主要研究是对病人进行了额叶切除手术[3]，从中他发现，不同大脑区域的损伤会产生不同的认知障碍，大脑损伤发生的年龄，对其在智力方面的影响很重要。在这篇论文中，他讨论了智力的两个组成部分，一个固定不变的组成部分和一个可受环境经验影响的可变组成部分。在《行为的组织》一书中，他称这两种智力为a智力和b智力。后来雷蒙德·b·卡特尔（raymond b cattell）将这两种智力的概念重新命名为流动智力和结晶智力 [4]，开始被广泛研究。
在女王大学任职期间，赫布与学生肯内特·威廉姆斯（kenneth williams）合作发明了一个可变路径迷宫，即hebb-williams迷宫[5]，用来测试老鼠智力，并发表实验论文，提出“老鼠幼年时期的经历对其成年后解决问题的能力有持久性的影响”[6]。智力不是仅由遗传决定的，早期经历可能永久性地影响智力发展，日后这一新理论成为了发展心理学中的重要原理。
hebb-williams迷宫[7]
1949年，赫布出版《行为的组织》一书，提出了著名的赫布理论，解释了在学习的过程中脑神经元所发生的变化，包含了一些新的概念。他首先阐述了突触可塑性（synaptic plasticity）及脉冲时序依赖可塑性（stdp, spike-timing-dependent plasticity）理论，认为当一个突触的突触前和突触后元素同时活跃时，突触连接就会加强，即 “cells that fire together, wire together” 。因为协同活动促进了轴突的分化，从而创造了与靶区细胞形成更多突触连接的机会。但这种突触间的可塑性依赖于时间，突触前和突触后神经元被激活的时间先后顺序能决定的该突触的变化情况。理论提出的20年后，电生理记录海马体的长时程增强（long-term potentiation ）的研究才验证了赫布的理论。1998年后，我国神经科学家蒲慕明教授也在stdp领域进行了开创性的研究 [8] ，此后的脑科学家们也纷纷对该理论进行了发展及补充 [9] 。
师从卡尔·拉什利，赫布进一步论述了记忆印痕（engram/neuropsychology）及细胞集群（cell assemblies）理论，认为经常同时放电的神经元会互相联结，形成细胞群组，代表特定的记忆印痕，其中一个神经元的激活会致使另一个也被激活。进入二十世纪后，此理论逐步得到了验证。2007年，梅福德实验室（mayford laboratory）利用转基因小鼠标记被激活的神经元，发现在建立条件反射时，同一范式中，小鼠大脑中被激活的是同一群神经元[10]。希娜a·乔斯林（sheena a. josselyn）及团队在2009年首次在细胞集群的水平证明了记忆印痕的存在：通过杀死杏仁核内一类特定的神经元集群，小鼠失去了特定的恐惧记忆 [11] 。
在海马体内，白色非印记齿状回细胞，红色印迹细胞在情境恐惧条件反射中被激活 [12]
除此之外，赫布还在《行为的组织》书中讨论了期望（expectancies）、注意力（attention）、智力（intelligence）和心理疾病（mental illness）等主题。这些于1949年提出的概念果然如他自己当初所预料的一样，被应用于神经生理学、脑科学和心理学，以及工程学、机器人技术、计算机科学等各个领域，产生了革命性的影响。例如赫布学习理论被视为神经网络模型的基础，在人工神经网络中，突触间传递作用的强弱被当作是（被映射成）神经元网络中相应权重的大小。如果两个神经元同步激发，则它们之间的权重增加；如果单独激发，则权重减少 [13] 。
从科研到教育的“华丽转身”
唐纳德·赫布一直将两位大师拉什利和彭菲尔德作为影响自己最深的两位良师益友。回到麦吉尔大学后，他先后任职心理学教授、系主任、校长，至荣誉退休教授，期间培养了大量的优秀人才，其中就有布伦达·米尔纳（brenda milner），在跟随赫布读博时，被推荐与彭菲尔德在蒙特利尔神经学研究所合作，后因病人h.m.案例闻名于世。
自本科毕业之后，赫布积累了大量的教学经验，他认为人的学习是依靠内在动机的，教育的目的是为学生的学习和研究创造必要的条件。作为老师，可以训练学生的技能，帮助他们选择研究主题，为他们创造学习环境，甚至督促他们合理利用时间，但研究和学习的动机和热情必须来自学生自己。更重要的是，结合自己的成长经历，赫布反对当时旧的学业评价指标（考试方式），不同意刻板地根据学生当下的记忆水平和重新组织旧知识的能力评估学生的个人能力（毕竟赫布自己在小学和本科时都曾因此受到轻视），而应该重视学生的对新事物的接纳，思考和创造的能力。这些思想在当时都是非常超前的。他的教学理念也在一定程度上为麦吉尔大学带来了广泛的积极影响。
1980年，加拿大心理学协会成立the donald o. hebb奖项，作为加拿大杰出的心理学家，赫布获得了该奖的首个奖项。该奖每年颁发给通过科研、教学及作为领导或作为发言人，为科学心理学领域的发展做出重大贡献的人 [14] 。
参考文献：
hebb do. organization of behaviour. john wiley & sons. 1949,isbn 978-0-471-36727-7 adams p. hebb and darwin. journal of theoretical biology. 1998,195(4):419-438. hebb do, penfield w. human behavior after extensive bilateral removal from the frontal lobes. arch neurol psychiatr. 1940,42:421–438. cattell rb. the measurement of adult intelligence. psych bulletin. 1943,40:153–93. hebb do, williams k. a method of rating animal intelligence. journal of general psychology. 1946, 34(1):59-64. hebb do. the effect of early and late brain injury upon test scores, and the nature of normal adult intelligence. proceedings of the american philosophical society. 1942, 85(3):275-292. david i. shore, lianne stanford, w. joseph macinnes et al. of mice and men: virtual hebb-williams mazes permit comparison of spatial learning across species. cognitive, affective, & behavioral neuroscience 2001,1(1): 83-89. bi gq, poo mm. synaptic modifications in cultured hippocampal neurons: dependence on spike timing, synaptic strength, and postsynaptic cell type. journal of neuroscience. 1998, 18 (24): 10464–10472. chen x, li x, wong yt, et al. cholecystokinin release triggered by nmda receptors produces ltp and sound-sound associative memory. proceedings of the national academy of sciences of the united states of america. 2019,116, 6397-6406. reijmers lg, perkins bl, matsuo n, et al. localization of a stable neural correlate of associative memory. science. 2007,317(5842):1230–1233. han jh, kushner sa, yiu ap, et al. selective erasure of a fear memory. science, 2009,323(5920):1492-1496. josselyn sa and tonegawa s. memory engrams: recalling the past and imagining the future. science. 2020,367(6473): eaaw4325. canadian psychological association > cpa award descriptions and past recipients - www.cpa.ca". www.cpa.ca. retrieved 2015-06-24. wiki. https://en.wikipedia.org/wiki/donald_o._hebb#cite_note-4
制版｜小圭月
©️ag凯发真人的版权声明：本文经授权转载自微信公众号脑人言，文章略有修订。
saixiansheng@zhishifenzi.com
