人類身體和大腦的適應力究竟為何這麼強？說來也妙，其實是因為所有的細胞和組織都盡量維持不變。

身體喜歡穩定，維持著體內的恆溫，平穩的血壓、心跳，穩定的血糖濃度和酸鹼值，兩天之間的體重也不會相差太多。當然，這些指數不可能完全一成不變，例如脈搏的跳動會因運動加快，體重會因吃得過多或節食而有增減，不過這些多是暫時的改變，身體終究會回到原本的狀態。這就是所謂的「恆定性」，意指任何種類的系統—但通常是生物或生物的某個部分—維持自身穩定的傾向。

個別細胞也喜歡穩定，它們藉由控制哪些離子和分子留在細胞內、哪些要經由細胞膜出去，來維持某種程度的水分，並調節正負離子（尤其是鈉離子和鉀離子）與各種小分子的平衡。對我們而言更重要的是，細胞需要穩定的環境才能有效運作。周圍組織的溫度過高或過低、液體濃度超出合理範圍、氧氣濃度驟降，或是能量供給不足，都可能破壞細胞的運作。如果這些變化太大、持續太久，細胞便會開始死去。

正因如此，身體具備多種回饋機制以維持現狀。想想看，身體從事激烈活動時，肌肉纖維的收縮會讓個別肌肉細胞消耗能量和氧氣，於是就從附近的血管補充，但如此一來，血液中的氧氣濃度和能量就降低了，身體便需要採取各種因應措施—呼吸會變急促，以增加血液中的氧氣濃度並排出更多二氧化碳；儲藏起來的各種能量會轉換成肌肉可以使用的能量，進入血液中；同時，血液循環會加速，好讓氧氣和能量更快傳送到需要的身體部位。

活動若沒有激烈到影響身體的恆定機制，就不太會引起身體的變化。從身體的角度來看，既然一切運作正常，就沒有改變的必要。

但如果因為持續進行激烈活動，迫使身體超越恆定機制所能調節的極限，那就不一樣了。身體系統和細胞會發現自己處於非常狀態—氧氣和多種能量相關化合物（如葡萄糖、二磷酸腺苷、三磷酸腺苷）的濃度低得異常；許多細胞的新陳代謝無法如常運作，因此細胞內會出現幾種不同的生化反應，製造出與平常大不相同的生化物質。細胞對這種狀態的改變感到不滿，便從細胞的DNA召集一些不一樣的基因（DNA中的大多數基因平時並不活躍，細胞會視當下需求「打開」或「關閉」不同的基因）。這些新近被活化的基因會打開細胞內的多種生化系統，或使其加速，導致細胞的行為改變，以回應細胞和周遭系統被逼出舒適圈這個事實。

面對這般壓力時，細胞內部的運作細節極度複雜，科學家也剛開始了解。例如一項以老鼠進行的實驗便發現，當老鼠後腿的某一塊肌肉負荷驟增，總共有一百一十二個不同的基因被活化。就這些被活化的基因來看，出現變化的有肌肉細胞的新陳代謝和結構，還有新肌肉形成的速度。這些改變最終使得老鼠的肌肉更強壯，以面對增加的負荷。老鼠被迫走出舒適圈，肌肉因此變得更強壯，以建立新的舒適圈，也重新建立恆定性。

這就是體能活動改變身體的一般模式：身體的某個系統—例如某些肌肉或心血管系統—飽受負荷到無法維持恆定性，身體便會有所改變，以重建恆定性。舉例來說，你展開一項有氧運動計畫，假設是每週跑步三次，每次跑半小時，心跳率維持在醫學上建議的最大心跳率的百分之七十（以年輕成人而言，大約是每分鐘跳一百四十多下）。這樣持續運動下去，供氧給腿部肌肉的微血管中的氧氣濃度會降低，身體因此增生新的微血管，以提供更多氧氣至腿部肌肉細胞，為雙腿重建舒適圈。

想要掌握身體的恆定傾向以激發改變，可以這麼做：鍛鍊的難度夠大、時間夠久，身體便會有所改變，好讓挑戰變得輕鬆些。你可能會覺得自己變強壯了，耐力、協調性也變好。不過得注意一個問題：代償性變化發生後，例如長出新的肌肉纖維且變得更有效率、長出新的微血管等，身體便能應付先前覺得困難的體能活動，於是又覺得舒適了，不再有所變化。為了持續改變，就得不斷付出，跑得更遠、更快、更努力。若不持續逼迫自己，身體就會安於當下的恆定狀態（儘管是和之前不同程度的恆定狀態），不再進步。

這就是為什麼要待在舒適圈外面：你必須不斷挑戰極限，好讓身體一直發生代償性變化，但若把自己逼得離舒適圈太遠，又可能造成傷害，反而導致退步。

以上是身體對體能活動的反應，而科學家對大腦如何改變以因應心智挑戰的了解則少得多。身體和大腦有個很大的不同：成人大腦的細胞通常不會再分裂，以形成新的腦細胞，雖然也有例外，像海馬迴就會產生新的神經元，但大腦多數區域面對心智挑戰時（比如為了改善視力而訓練辨認對比度），雖然會發生變化，卻不會產生新的神經元。大腦會以許多方式重塑神經網絡，例如加強或削弱神經元之間的連結，以及產生新連結或去除舊連結等。有時髓鞘的數量會增加（髓鞘是包裹著神經細胞的絕緣層，可讓神經訊號傳送得更快），而髓鞘化會提升神經脈衝的傳導速度到十倍快。因為這些神經網絡負責思考、記憶、控制動作、轉譯感官訊號，以及其他所有大腦功能，重塑這些網絡並使其加速能讓一個人有可能做到許多之前做不到的事，例如不戴眼鏡看報，或是迅速決定甲地到乙地的最佳路線。

大腦接受的挑戰越艱鉅，改變越大—在某種程度上。最近的研究顯示，學習新技能相較於持續練習已習得的技能，更能使大腦產生結構性變化，但逼得太緊或時間過久，可能讓人筋疲力竭，導致學習效果低落。大腦和身體一樣，在被逼出舒適圈，但不是離開太遠時，改變最快。

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作者簡介

安德斯‧艾瑞克森（Anders Ericsson）

佛羅里達州立大學心理學教授，世界級的「傑出表現」研究權威，被譽為「研究世界專家的世界專家」。他的研究曾被許多暢銷書引用，例如《異數》《恆毅力》《我比別人更認真》《記憶人人hold得住》《孩子如何成功》等。

雖然他的研究結果一直以來都廣受讚揚、討論、引用，卻從未被正確解釋，尤其是他1993年以一群小提琴學生為對象的研究，雖然在科學界廣被提及，但直到2008年麥爾坎‧葛拉威爾在《異數》一書中引用他研究報告裡的某個數字，提出如今廣為人知的「一萬小時法則」，他的研究成果才算擴及科學領域之外。然而，作者在本書中提到，葛拉威爾的「一萬小時法則」（無論哪一種專業，成功的最大前提都是要有一萬個小時的不斷練習），是誤解、錯誤引用了他的研究成果。他在書中舉出許多科學研究與實例說明：光有練習的「量」是不夠的，還必須兼具練習的「質」，亦即必須「刻意練習」，才是決定個人成就高低的關鍵所在。

羅伯特‧普爾（Robert Pool）

科學作家，擁有萊斯大學數學博士學位，曾於知名科學刊物《科學》與《自然》工作。著有《夏娃的肋骨：追尋性別差異的生物學根源》《工程學之外：社會如何塑造科技》等書。