脑科学研究告诉我们的·读《大脑的故事》

2023-03-27 06:53阅读：

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——读大卫·伊格曼《大脑的故事》一书有感

脑科学研究告诉我们的·读《大脑的故事》

最近这些年，脑科学研究突飞猛进，一系列令人惊叹的成果不断涌现。虽然现在还不能完全明了大脑这1.4千克的物质内部那错综复杂的运行机制，但已有的这些发现，就足以让人们脑洞大开了。
大卫·伊格曼是享誉全球的脑科学家，他在《大脑的故事》一书中，用一篇篇引人入胜的故事，向读者展现脑科学领域的前沿成果，带领大家领略大脑宇宙的奇妙之处。
人的大脑的生长特点
把人和其他动物进行比较，就会发现相互之间的差异。鱼儿生来会游，马儿生来会跑，很多动物从出生开始就继承了它们父辈的各种生活技能，很快就可以成为一个独立的个体，独自开始一生的旅程。
但人却并非如此。一个孩子呱呱坠地之后，先要在家庭里进行3年左右的养育，然后再将他们送到校园，从幼儿园一直到高中接受至少15年的基础教育，才有可能走上社会，独立生活。更多的则要继续求学，读本科、研究生甚至博士，等到开始自食其力已经二十好几岁了。我们一直认为人类处于动物这个群体中的制高点，但为什么不能一生下来就

掌握那些谋生的本领呢？
之所以会有这样的差异，与大脑中神经元的链接方式有很大的关系。动物幼崽之所以发育迅速，是因为它们一生下来就有一颗预先设定好的大脑，各神经元的链接方式也基本上是固定的，用作者的话说是一种“硬接线”。这样的策略很管用，只要生存的环境和它的父辈没有什么差异，它们就能很方便地找到自己的生态位，按照既定的方式生活。当然，这样的“接线”方式存在的一个最大的弊端，就是它们很难适应变化的环境。一但环境出现了异常，它们生存的可能性就会大大降低。几次地球生物大灭绝，与此是有很大关系的。
人脑和动物最大的区别在于，孩子出生下来之后虽然已经具备了和成人数量相当的神经元，但神经元之间的链接却不是预先装好的，是根据孩子与周围环境互动、根据他的生活经历来“现场接线”的。每个人生长的环境不同，神经元所建立的链接也就不同，由此造就了一个个独具特色的个体。在出生的头两年，孩子在与现实的活动中，大脑神经元的链接异常迅速，每一秒就有多达200万个新连接（突触）在婴儿的大脑里形成。两岁时，小孩子拥有超过100万亿个突触，是成年人的两倍。在整个童年时期，大脑都在进行着各种各样的链接以及对不用的链接的修剪工作，以让大脑的工作更加强健。青春期开始之前，大脑将迎来第二个过度生长的时期：前额叶皮质长出新的细胞和新的连接，即突触，为大脑塑型创造新通路。这样的链接和修剪一直持续到25岁左右，大脑才基本定型。
正是因为采取“现场接线”的连接方式，孩子在整个青少年时期的成长环境就显得非常重要，一个关系和谐的、充满关爱的成长环境对大脑的发育意义重大。孩子能成长为什么样的人，在很大程度上取决于他们所置身的环境。
到了成年之后，虽然大脑基本定型，但依然会发生改变，它会在更精妙的细节上发生变化。你所经历的一切，都会改变大脑的生理结构，从基因的表达到分子的位置，再到神经元的架构。你所在的文化环境，你的朋友、你的工作，你看过的每一部电影、进行的每一场谈话，都会在神经系统里留下了痕迹。这些不可磨灭的、微小的印象积累起来，造就了你是什么人，也限定了你能够成为什么人。夫妻两个人生活在一起，过了一段时间之后发现两人会越来越像，很有“夫妻相”，就与此有关。你要想成为什么样的人，就应该与该群体的人们经常接触、沟通和交流，看来是有科学道理的。
人类感知世界的方式
春暖花开的时节，人们最喜欢走向大自然，聆听植物拔节的声音，欣赏五彩缤纷的花朵，呼吸大自然清新的空气，品味新春第一波的美食……当我们为自己有着多样化的感觉而欢喜的时候，本书的作者却告诉我们，这个世界其实是无色、无味、无声的。我们感受到的色彩、质感、声音和气味其实都是我们那不与外界接触的大脑加工的结果。比如说颜色，就是“当电磁辐射接触到物体时，人的眼睛就捕捉到了它的部分反射。我们可以区分出上百万种的波长组合，但这些波长组合仅仅在我们人类的大脑里才会变成颜色。”所以说，色彩本质上是一种我们对波长的阐释，只存在于我们的大脑当中。其他的感觉也是如此。声音的信号是空气的压缩和膨胀由耳朵捕捉，转化成电信号，接着大脑把这些信号展现为流畅的音调，以及各种沙沙、哗哗、叮当的声音。现实也没有气味，大脑之外没有气味这一概念，漂浮在空气中的分子跟鼻子里的受体相结合，由大脑阐释为不同的气味，真实的世界并不产生这些丰富的感觉；是大脑靠着自己的官能照亮了世界。
对人类来说，眼睛只是在外部世界和大脑之间的翻译器，它捕捉画面报告给大脑，再由大脑进行识别。如果你的大脑无法识别眼睛看到的图像，那不管你怎么看，都毫无意义。在我们“看”一个物体的过程中，同时进行着两种信息的传递：一是眼睛向大脑传递“看”到了什么的信息，二是大脑向眼睛传递内部模拟的有关该物体的信息。进行两者的比对。眼睛所“看”的并不是该物体的所有细节，而是物体的画面和大脑模拟出来的信息的差异之处，并将这些差异的信息传递给大脑。通常情况下，在“看”的过程中，大脑向眼睛传递的信息要远远多于眼睛传递给大脑的信息。
大脑有一个非常重要的特点，远在接收来自眼睛和其他感官的信息之前，它自己就在生成现实，这一生成现实叫作内部模型。这些都是在无意识之中完成的，以至于自己根本就不知道大脑已经提前做了这许多工作。在无意识层面处理信息，消耗的能量相对要少很多，在有意注意的情况下则特别“烧脑”。这样的一种工作机制，使得大脑只需要接受和处理来自感官的最少量的信息，就能对该事物有一个较为全面的反应。换句话说，我们的感官并不可靠，没有哪种生物能通过感官体验到真实的、全面的客观现实，是大脑把能量和物质转变成对外部世界丰富的感官体验的。
大脑这样高强度的工作，是否会导致用脑过度，或到了年纪大一点的时候“脑子就不灵了呢”？书中提到，科学家对一些患有帕金森疾病的老人进行跟踪研究，发现他们的大脑遍布帕金森病的痕迹，但其生活和认知能力丝毫未受影响。科学家们断定，大脑具有强大的适应性，如果大脑的某些部位因为疾病或物理性损伤导致功能受损，大脑便会调用其他部分功能来弥补。大脑具有很强的神经可塑性，不会因为年纪的增长而放缓。有些老年人的迟钝表现，只是因为他们平时对大脑缺少刺激，不再思考问题，不再接受新鲜事物，大脑自然就学会了消极怠工。
人类的记忆和决策
我们经历了一件事情、学习了某一知识，大脑的神经元之间就会建立起一串链接，它们通过不同的组合，记录不同的信息。储存这些信息的，就是大脑的神经元，以及所形成的链接回路。如果有关该事件的同一场景反复出现，这些神经元之间的链接就会得到不断的强化，最后形成一种网状的结构，此即我们关于该场景的一段记忆。
神经元很忙，它不会单独用来存储我们的某段记忆。如果一段时间该场景不再重现，神经元就会认为这样的链接对我们来说没有很大的意义，它就会将其剪裁掉，这样，我们有关该场景的记忆也就不存在了。保存记忆的最佳方式就是让原来的场景和信息不断呈现，让大脑神经元形成的网状结构不断强化。
根据前面的讨论，我们知道大脑的神经元链接与环境刺激有着密不可分的关系。我们在重现某一记忆的场景和信息时，不可能和最初呈现的环境完全一致，总会有这样、那样的差异，这些差异也会被大脑感知到，然后对自己的记忆进行重构，这样重构的结果，就是记忆会被不断的改写，会根据你对这件事物新的经验、新的认知而调整，所以记忆是非常不可靠的，它一直在重构故事。记忆的敌人不是时间，而是其它记忆。依靠人的记忆对某件事情做出决策，很可能出现南辕北辙的结果。
记忆如此，人在做决策的时候，也经常会受到大脑运作方式的影响。本书的作者以“电车困境”这一两难问题来说明大脑对决策的影响。
假如有一辆电车突然失去控制沿着轨道向前冲，轨道前方有四名工人正在施工。你发现自己身边有一个控制杆，可以操控电车转到另外一个轨道上，但另一条轨道上也有一个工人。你是让电车自然地向前冲撞死四个人，还是扳动扳手，让电车转向另外一条轨道撞死一个人？
关于这个问题，还有另外一个稍有差异的场景：同样也是一辆电车失去控制直冲向前即将撞向四名工人。这次你站在能够俯瞰整个轨道的一个高台上，发现面前有一个大胖子。如果这个胖子落在轨道上，他的体重足够拦下电车救下那四个工人。那么问题来了，你会把他推下去吗？

脑科学研究告诉我们的·读《大脑的故事》

这是一本很有趣的书，书中所讨论的话题非常广泛，也并不难懂。很值得广大读者找来一读。

《大脑的故事》，[美]大卫·伊格曼著，闾佳译，浙江教育出版社2019年版

脑科学研究告诉我们的·读《大脑的故事》

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