Essentials: How Hearing & Balance Enhance Focus & Learning
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- 欢迎来到 Huberman Lab Essentials，在这里我们将回顾之前的剧集，寻找最有效和切实可行的基于科学的工具，用于改善心理健康、身体健康和提升表现。我是 Andrew Huberman，斯坦福大学医学院神经生物学和眼科学教授。今天，我们将讨论听力和平衡，以及如何利用你的听觉和平衡系统来更快地学习任何东西。

听觉系统，也就是你的听觉系统和平衡系统（称为前庭系统），与大脑和身体的所有其他系统相互作用，如果使用得当，可以让你更快地学习信息，更轻松地更长时间地记住这些信息。你还可以改善你的听力，提高你的平衡能力。我们将讨论所有这些方面的工具。

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好的，如果你能听到我说话，那就太棒了，因为这意味着我的声音正在你所在位置的空气波中引起微小的变化，而你的耳朵以及耳朵和大脑中的任何东西都可以接收这些声波并理解它们。这是一项绝对奇妙而惊人的生物学壮举。然而，我们对这个过程的工作原理有很多了解。

我们所说的耳朵有一个技术名称。这个技术名称是耳廓，但更常见的是被称为耳廓。耳廓的拼写是 P-I-N-N-A，耳廓。你耳朵的耳廓，这由软骨和一些东西构成的外部分，其排列方式可以最佳地捕捉适合你头部大小的声音。所以我们拥有的这些耳朵的形状

可以放大高频声音。顾名思义，高频声音是指更尖锐的声音。所以我们有低频声音和高频声音以及介于两者之间的一切。对于那些可能没有完全理解声波的人来说，声波实际上只是声音的波动或变化。

空气向你的耳朵和空间移动的方式，就像水可以有波浪一样，空气也可以有波浪，好吗？所以它是空气的回响。这些声音通过你的耳朵进入，你有一个叫做耳膜的东西。在你的耳膜内侧，有一个小骨头，形状像一个小锤子。所以连接到这个耳膜上，它可以像鼓一样前后移动，它就像一层薄膜，

你有一个锤子连接到它上面。而这个锤子有三部分。对于那些想知道的人来说，这三部分被称为锤骨、砧骨和镫骨。但基本上你可以把它想象成一个锤子。所以你有一个耳膜，然后是一个锤子。然后这个锤子必须敲击某物。它所做的是敲击我们称为耳蜗的一小段卷曲的组织。所以你内耳中这种蜗牛形状的结构

是声音转换成大脑可以理解的电信号的地方。现在，耳蜗的一端比另一端更坚硬。所以一部分可以很容易地移动，而另一部分则不容易移动。这对于解码或分离低频声音和高频声音（如尖叫声或尖锐声）非常重要。而且

这是因为在这个我们称为耳蜗的小卷曲结构中，你拥有所有这些微小的、所谓的毛细胞。它们看起来像毛发，但它们与你头部或身体其他部位的毛发完全无关。它们只是形状像毛发。所以我们称它们为毛细胞。如果这些毛细胞移动，就会向大脑发送信号，表明我们的环境中存在特定声音。现在这应该……

如果还没有的话，它应该会。因为这意味着我们周围发生的一切，无论是音乐还是声音，所有这些都被分解成它们的组成部分。然后你的大脑就会理解它的含义。

你的耳蜗本质上充当棱镜。它接收你环境中的所有声音，并将这些声音分解成不同的频率。然后大脑接收这些信息，并将它们重新组合在一起，并理解它们。所以你两个耳蜗中的毛细胞（因为你有两只耳朵，你也有两个耳蜗）会发送我们称为轴突的小电线，将它们的活动模式传递到大脑。

在大脑中，信息到达许多不同的站点，然后才能到达你意识到的部分。这是有充分理由的，那就是比知道你在听什么更重要的是，你需要知道声音来自哪里。我们的视觉系统可以帮助我们做到这一点，但我们的听觉和视觉系统协同工作，帮助我们寻找和定位信息

空间中物体的位置。这不足为奇。如果你听到有人在你右边说话，你往往会转向右边，而不是左边。如果你看到有人在你面前说话，你往往会认为声音会来自你面前。

这种听觉和视觉匹配的破坏实际上是所谓的 ventriloquism effect（腹语术效应）的基础。腹语术效应可以用简单的术语描述为：你基本上认为声音来自一个它实际上并非来自的位置。

你知道事物来自哪里，汽车、公共汽车或人来自哪个方向，是因为声音先到达一只耳朵，然后再到达另一只耳朵。你的大脑中有站点，这意味着你的大脑中有神经元计算你的左右耳接收这些声波的时间差。

如果它们同时到达，你就会认为发出噪音的东西就在你面前。如果它在你的右边，你就会认为它在你的右边。如果声音先到达你的左耳，你就会正确地认为东西正朝你的左耳而来。但是上下呢？如果你仔细想想，来自上方的声波会同时到达你的左右耳。来自下方的声波也会同时到达你的左右耳。

所以我们知道事物在所谓的仰角方面的位置，它们在上下平面中的位置，

是通过频率来判断的。你的耳朵的形状实际上会根据声音是直接从地板传来还是从高处传来而改变声音。现在这一切都发生得非常非常快，以潜意识的方式，但现在你知道为什么如果人们真的想听到什么，他们会做一个杯子

围着他们的耳朵，他们基本上把他们的耳朵变成更像耳廓狐类型的耳朵。如果你曾经见过那些可爱的小耳廓狐，它们有这些又大又尖的耳朵。它们看起来有点像法国斗牛犬，尽管它们是法国斗牛犬的狐狸版本。这些又大又高的耳朵，它们具有极佳的声音定位能力。所以当人们像这样用手倾斜时，如果你正在听这个，我只是把手放在耳朵上，我给自己一个更大的耳廓。

哦，是的，如果我在左边这样做，我可以这样做。如果我真的很想听到什么，我会在两边都这样做。好的，这不仅仅是手势。这实际上起着机械作用。实际上，如果你想更准确地听到事物来自哪里，这实际上会有所帮助，因为你正在捕捉声波并更好地引导它们。我想稍作休息，感谢我们的赞助商 Eight Sleep。Eight Sleep 生产智能床垫套，具有冷却、加热和睡眠追踪功能。

现在，我之前在这个播客中谈到过，我们每晚都需要获得充足的优质睡眠。现在，确保一夜好眠的最佳方法之一是确保睡眠环境的温度正确。

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我收到了很多关于所谓的双耳节拍的问题。双耳节拍顾名思义，就是向一只耳朵播放一种频率的声音，向另一只耳朵播放另一种频率的声音。其想法是，大脑会接收这两种频率的声音，因为将信息从耳朵带入大脑的通路最终会交叉，它们实际上会与大脑的两侧共享这些信息，

大脑会平均这些信息，并得出一种中间频率。其基本原理是，这些中间频率会将大脑置于更有利于学习的状态。当我提到更有利于学习时，我想明确我的意思。这可能意味着更多关注编码或输入信息。正如你可能听我之前说过的那样，我们必须保持警觉和专注才能学习。所以

双耳节拍能让我们更专注吗？如果我们感到焦虑，双耳节拍能让我们更放松吗？那么科学数据对双耳节拍说了些什么呢？关于双耳节拍的科学实际上相当广泛且非常精确。所以声波通常以赫兹或千赫兹来测量。我知道你们很多人不熟悉赫兹或千赫兹的概念，但再次提醒一下，记住池塘上的波浪，池塘上的涟漪，如果它们靠得很近，

那么它们就是高频的。如果它们相距较远，那么它们就是低频的。所以如果它是许多千赫兹，那么它的频率就比赫兹或千赫兹少得多要高得多。所以你可能听说过这些东西，例如德尔塔波、西塔波、阿尔法波或贝塔波等等。德尔塔波将是大的、缓慢的波，所以是低频的。事实上，同行评审研究的优质证据表明，

告诉我们，像 1 到 4 赫兹这样的德尔塔波（非常低频的声音）可以帮助人们过渡到睡眠状态并保持睡眠状态。而西塔节律，大约是 4 到 8 赫兹，可以使大脑进入轻微睡眠或冥想状态。所以非常放松，但没有完全睡着。你会发现证据表明，阿尔法波（8 到 13 赫兹）可以适度提高警觉性

这是大脑处于回忆现有信息状态的理想状态。而贝塔波（15 到 20 赫兹）非常适合将大脑带入专注状态，用于持续思考或整合新信息，尤其是伽马波，最高频率，可以说是最频繁的声波涟漪，32 到 100 赫兹，用于学习和解决问题。

在这里，我们讨论的是使用双耳节拍来提高我们的警觉性或平静度。这很重要，因为双耳节拍本身并没有什么根本重要的东西。它们只是另一种通过低频声音使大脑进入深度放松状态的方法，或者

通过高频声音进行专注学习。它们是有效的，但这并不是说它们对于学习是独一无二的。只是它们可以帮助一些人将大脑带入更有利于学习的状态。有很好的证据表明，使用双耳节拍可以减轻焦虑。有趣的是，焦虑的减少似乎在双耳节拍将大脑带入德尔塔状态（那些像睡眠一样缓慢的大波）、西塔状态和阿尔法状态时最有效。有很好的证据表明，双耳节拍可以用来治疗疼痛，慢性疼痛，但双耳节拍的真正好处似乎在于减轻焦虑和疼痛。许多人喜欢双耳节拍，并表示他们从中受益，尤其是在学习或学习时。我认为部分原因是

与我们在有背景噪音的情况下集中注意力有关。这也是我经常被问到的问题。在学习时，最好听音乐并有背景噪音，还是最好保持完全安静？嗯，实际上也有相当好的文献对此进行了研究，但与双耳节拍的关系不大，而是人们是否在听音乐

“所谓的白噪声、棕色噪声”。信不信由你，有白噪声，也有棕色噪声。甚至还有粉红噪声。我想明确一点，白噪声已被证明确实可以增强某些人的学习大脑状态，尤其是在成年人中，但白噪声实际上会对非常年幼的儿童，尤其是婴儿的听觉学习甚至听觉系统发育产生不利影响。

所以首先我想谈谈白噪声对学习的有益影响。对此有一些非常优秀的研究。我想重点介绍的第一项研究题为《低强度白噪声提高听觉工作记忆任务的表现，一项 fMRI 研究》。这项研究探讨了在背景中播放白噪声是否可以增强学习，

但这项研究的优势在于，他们在人们进行学习任务时观察了他们的一些潜在神经回路和神经回路的激活情况。它基本上说明的是，白噪声，只要白噪声的强度足够低，也就是说不是超级大声，它实际上可以显着增强学习。现在已经证明这适用于许多不同类型的学习。

我很欣慰地发现，或者我应该说我很兴奋地发现发表在《认知神经科学杂志》上的这项研究。这是一篇 2014 年的论文。白噪声通过调节多巴胺中脑区域和右侧颞上沟的活动来改善学习。好的，我不期望你了解多巴胺中脑区域是什么，

如果你像我一样，你可能会注意到“多巴胺能”这个词。多巴胺是一种神经调节剂，这意味着它是一种在大脑和身体中释放的化学物质，但主要在大脑中，它调节，也就是说控制某些大脑区域活跃而其他大脑区域不活跃的可能性。多巴胺与动机有关。多巴胺与渴望有关。但对我来说，如此有趣的是，它似乎

白噪声本身可以提高我们所说的基础水平，即从该区域黑质释放的多巴胺的基线水平。所以现在我们开始更全面地了解我们环境中的特定声音如何增加

而且部分原因，我相信，是通过从黑质释放多巴胺来实现的。所以我并不是想让你远离双耳节拍，如果那是你的选择，但它确实表明，以低音量（但不要太大声）打开白噪声可以让你更好地学习，因为它是调节你的大脑化学物质的方式。那么白噪声和听力损失以及发育呢？

我知道很多有孩子的父母都有这种噪音机，比如声波之类的东西，可以帮助孩子睡觉。而且，我认为孩子们睡得好，父母睡得好，对身心健康和家庭健康至关重要。所以我当然理解这些需求。

然而，有数据表明，发育期间的白噪声可能对听觉系统有害。我不想吓唬任何父母。如果你给你的孩子播放白噪声，这并不意味着他们的听觉系统或语音模式会被破坏，或者他们对语音的解释会被永远破坏。但是

几年前发表在《科学》杂志上的数据表明，当他们让非常年幼的动物接触这种白噪声时，它实际上破坏了大脑中听觉世界的图谱。所以听觉信息会进入我们的皮层，进入我们大脑的外侧部分，这部分负责我们所有高级认知、计划、决策等等创造力。

在那里，我们有所谓的 tonotopic maps（音调图）。什么是音调图？好吧，记住耳蜗，它是怎么卷曲的，一端对高频有反应，另一端对低频有反应？有点像钢琴。在听觉系统中，我们有所谓的音调图，其中频率，从高频到低频以及介于两者之间的一切都以非常有条理的方式组织在一起。

现在，我们从婴儿到死亡的经历并不是有条理的。我们不会在一个房间的一部分或一天的一部分听到低频，而在房间的另一部分或一天的另一部分听到高频，它们都是混合在一起的。但如果你还记得耳蜗会像光棱镜分离不同波长的光一样分离它们，耳蜗会分离不同的频率。

而发育中的大脑会接收这些分离的频率，并学习它与外部世界之间的关系，也就是说孩子与外部世界之间的关系。白噪声本质上不包含任何音调信息。频率都是混合在一起的。这只是噪音。所以，

在发育过程中长时间听到大量白噪声可能对听觉系统发育有害的原因之一是，这些音调图没有正常形成。至少在实验动物中是这样。我现在提出这一点的原因是，我认识的许多人，特别是那些有小孩的朋友，他们说：“我想在睡觉时使用白噪声机，但这对我的宝宝使用白噪声机好吗？”

我咨询了各种各样的人，科学家们对此的看法，他们说，嗯，你知道，婴儿也听到父母的声音，也听到音乐，也听到狗叫。所以这并不是他们听到的唯一东西。然而，我咨询的每一个人都说，但是你知道，睡眠期间存在神经可塑性。那是孩子睡觉的时候。我不知道你是否想让孩子整夜都接触白噪声，因为它可能会，

那个音调图。它可能不会破坏它，可能不会消除它，但它可能会使它不太清晰，就像把钢琴上的琴键粘在一起一样。一旦你的听觉系统形成，一旦它建立了这些音调图，那么背景白噪声的存在就不应该成为问题。

它不应该成为问题，因为你也没有注意它。其想法是，它的音量足够低，以至于你可以在背景中忘记它，并且它可以通过将你的大脑带入更高的警觉状态，尤其是这种更高的多巴胺状态来支持学习，多巴胺能激活大脑，这将使学习更快更容易，更容易学习信息。

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有一种现象叫做鸡尾酒会效应。现在，即使你从未去过鸡尾酒会，你也经历过并参与过所谓的鸡尾酒会效应。鸡尾酒会效应是指你身处一个充满声音的环境中，许多声波来自许多不同的来源，许多不同的东西。所以在城市里，在教室里，在一辆载有正在进行各种对话的人的汽车里，你不知何故，

你需要能够关注这些声波的特定组成部分，这意味着你需要听到某些人而听不到其他人。你和你的大脑非常擅长创造一个听觉注意锥，一个狭窄的注意力带，你可以从中提取你关心的信息，并抹去或消除所有其他信息。现在，这需要努力。这需要注意力。

你可能从喧闹的聚会（也许是体育场、体育赛事或鸡尾酒会）回家后感到筋疲力尽的原因之一是，如果你在那里正在听对话或试图在观看比赛时听这些对话，这需要注意力，而大脑在休息时会消耗大量能量，

但当你强烈关注某事时，它会消耗更多能量，实际上是卡路里能量，燃烧葡萄糖等等。即使你是生酮饮食，它也会消耗能量。所以鸡尾酒会效应在神经科学领域得到了广泛的研究。我们现在在机制层面了解了如何完成这项关注特定声音的壮举，尽管我们正在受到各种其他声音的轰炸。

所以，我们做到这一点有两种方法，首先，就像我们的视觉系统一样，我们可以扩大或缩小我们的视野，我们可以做到这一点，我们可以扩大和缩小我们的视野，我们可以扩大和缩小我们的听觉视野，或者说我们的听觉窗口，我们可以在巨大的背景噪音中真正听到一个人或少数人

因为我们关注单词的开始，也关注单词的结束。我认为我们都会经历的一种更常见的现象是，你去参加一个聚会，或者你遇到一个新人，你说，你好，我会说，你好，我是安德鲁。他们会说，你好，我是杰夫，例如。很高兴认识你。然后一分钟后，我不记得那家伙的名字了。

现在，是因为我不在乎他的名字吗？不。不知何故，其他听觉信息的出现干扰了。我的思绪不一定是别的地方。信号与噪声比不够高。

不知何故，他说话的方式或它落在我耳朵上的方式，这才是真正重要的，对吧？归根结底，学习就是这样，它只是没有达到足够高的信噪比。所以下次你问别人的名字时，记住，听听他们所说的内容的开始和结束。这将是关注杰夫中的 J，并且会关注杰夫中的 F，对不起。

你很可能就能记住那个名字。我现在承认，试图通过关注句中每个词的开始和结束来学习每个词实际上可能会对学习过程造成干扰。所以这将更多地用于特定注意力。利用注意力系统，我们实际上可以学习得更快，我们实际上可以在成年人的大脑中激活神经可塑性，这是一件非常具有挑战性的事情。

并且听觉系统是我们更广泛地获得神经可塑性的主要方式之一。我现在想谈谈平衡和我们的平衡感，这令人难以置信的是由

以及我们耳朵里的东西，以及我们的大脑和脊髓的元素。我们讨论平衡以及如何在关于听力的剧集中变得更好平衡的原因是，所有让你做到这一点的好东西都在你的耳朵里。它们也在你大脑里，但主要在你的耳朵里。

所以，正如你在本集开头所回忆的那样，你每侧头部都有两个耳蜗，耳蜗。这是一个小的螺旋形蜗牛状的东西，它将声波转换成大脑其余部分可以理解的电信号。就在它们旁边，你拥有所谓的半规管。半规管最好被可视化为三个带有弹珠的呼啦圈。所以想象一下你有一个呼啦圈

它并没有完全充满弹珠。它只是在底部有一些弹珠，好吗？所以如果你要移动那个呼啦圈，其中一个呼啦圈相对于重力垂直放置，但基本上它是直立的。另一个呼啦圈基本上成 90 度角，如果你现在站着，如果你坐着，基本上与地板平行，好吗？另一个，

它倾斜了大约 45 度，介于两者之间。现在，为什么系统在那里？好吧，每个呼啦圈中的那些弹珠可以四处移动，但只有当你的头部以特定方式移动时，它们才会四处移动。并且有三个平面或三种方式可以移动你的头部。

你的头部可以像我现在点头一样上下移动。这叫做俯仰。或者我可以摇头，左右摇晃。这叫做偏航。然后是滚动，将头部从一侧倾斜到另一侧，就像一只可爱的小狗可能会从一侧到另一侧看着你一样。俯仰、偏航和滚动是头部在三个主要运动平面中的运动，正如我们所说的那样。每一个，

导致这些弹珠在一个或两个不同的呼啦圈中移动，好吗？顺便说一句，它们实际上并不是弹珠。这些很小，有点像小石头，基本上是像钙一样的沉积物。当它们来回滚动时，

它们会偏转细小的毛发，细小的毛细胞，不像我们用来测量声波的毛细胞，但它们基本上会经过这些细小的毛细胞并导致它们偏转。当它们向下偏转时，神经元，因为毛细胞是神经元，会将信息发送到大脑。

所以如果我这样移动我的头，这个呼啦圈中这些小石头会有物理运动，但我指的是它们，但它们会偏转这些毛发，发送这些毛发，它们是神经元，这些毛细胞会将信息发送到大脑。任何有颌骨的动物都有这种所谓的平衡系统，我们称之为前庭系统。关于前庭系统，即平衡系统，最重要的事情之一是它与视觉系统一起工作。

假设我听到左边有什么声音，我转过头去看是什么。关于我的头部相对于我的身体的位置，有两个信息来源。我需要知道这一点。首先，当我快速将头部移到侧面时，我所说的那些小石头会快速激活那个半规管中的那些毛细胞

并向我的大脑发送信号，表明我的头部刚刚移到侧面。但视觉信息也从我的视野中滑过。我不必考虑它，但它只是从我的视野中滑过。当这两个信号结合时，我的眼睛就会锁定在特定位置。现在，如果这很复杂，你实际上可以解耦这些东西。这很容易做到。如果你有机会，你可以在任何地方安全地做到这一点。你要站起来

你会向前看大约 10 到 12 英尺。你可以在墙上选择一个点，单腿站立，抬起另一条腿。如果你愿意，你可以弯曲你的膝盖，然后向远处看大约 10 到 12 英尺。如果你能做到这一点，如果你能单腿站立，现在闭上眼睛。

你很可能会突然感觉到科学家所说的姿势摇摆。闭上眼睛很难保持平衡。你可能会想，好吧，如果你考虑一下，这就像，为什么是这样？这太疯狂了。为什么闭上眼睛很难保持平衡？

关于视觉世界的信息也会反馈到这个前庭系统。因此，前庭系统会告知你的视觉并告诉你如何移动你的眼睛，而你的眼睛的位置会告诉你的平衡系统，你的前庭系统，它应该如何运作。

所以到目前为止，我一直只在静态意义上谈论平衡，例如单腿站立，但这是一种非常人为的情况。即使你可以这样训练平衡，大多数想要增强其平衡感以进行运动、舞蹈或其他活动的人想要以动态的方式参与平衡，这意味着通过许多不同的运动平面移动。为此，我们需要考虑前庭系统也关心加速度。

所以它关心头部位置，关心眼睛位置以及眼睛的位置和你的视线，但它也关心你移动的方向和速度。你可以做的最好的事情之一就是开始将你的视觉系统、内耳的半规管和我们所说的线性加速度结合起来。所以如果我在空间中笔直地向前移动，

这与我侧倾的情况大相径庭。培养更好平衡感（从字面上看，在感觉器官、神经元和大脑生物学中）的最佳方法之一

是进入我们向前加速的模式，通常是向前，同时相对于重力倾斜。这将是滑板、冲浪板或滑雪板上的雕刻。这将是在自行车上转弯，同时能够安全地倾斜，当然，倾斜到转弯处，以便你的头部实际上相对于地球倾斜。

头部倾斜和身体倾斜的同时加速，通常是向前加速，但有时是左右加速，对我们的情绪和幸福感有深远而积极的影响。正如我在之前的剧集中谈到的那样，它还可以增强我们在产生这些倾斜和加速度后的时期学习信息的能力。

这是因为小脑对大脑这些区域有输出，这些区域会释放血清素和多巴胺等神经调节剂，它们让我们感觉非常好。这些运动模式似乎对我们的幸福感以及我们将这些活动中获得的前庭平衡转化为我们在做其他事情时保持平衡的能力方面具有过大的影响。

所以我鼓励人们偶尔进入倾斜加速模式，只要你能安全地做到这一点。这是一种极其强大的方法，可以增强你在平衡领域的技能。而且对大多数人来说，它也非常非常令人愉快。由于向前加速、头部倾斜和身体倾斜之间的化学关系，它感觉非常好。我们再次涵盖了大量信息。

现在你知道你是如何听到声音的，如何理解你周围环境中的声音，这些声音是如何进入你的耳朵以及你的大脑是如何处理它们的。此外，我们还讨论了低水平白噪声甚至双耳节拍等内容，这些可以用来增强某些大脑状态，大脑中的某些节奏，甚至以允许你更好地学习的方式释放多巴胺。

我们还讨论了平衡系统以及你的前庭装置（即负责平衡的内耳部分）与你的视觉系统和重力之间令人难以置信的关系。你也可以利用它们来增强你的学习能力，以及增强你的平衡感。最后但并非最不重要的一点是，我要感谢你抽出时间和注意力，以及你学习关于视觉和平衡的知识的愿望和意愿。当然，感谢你对科学的兴趣。

谢谢。